LCOV - code coverage report
Current view: top level - arch/x86/kernel/fpu - xstate.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: combined.info Lines: 13 414 3.1 %
Date: 2022-04-01 14:17:54 Functions: 2 29 6.9 %
Branches: 3 316 0.9 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
       2                 :            : /*
       3                 :            :  * xsave/xrstor support.
       4                 :            :  *
       5                 :            :  * Author: Suresh Siddha <suresh.b.siddha@intel.com>
       6                 :            :  */
       7                 :            : #include <linux/compat.h>
       8                 :            : #include <linux/cpu.h>
       9                 :            : #include <linux/mman.h>
      10                 :            : #include <linux/pkeys.h>
      11                 :            : #include <linux/seq_file.h>
      12                 :            : #include <linux/proc_fs.h>
      13                 :            : 
      14                 :            : #include <asm/fpu/api.h>
      15                 :            : #include <asm/fpu/internal.h>
      16                 :            : #include <asm/fpu/signal.h>
      17                 :            : #include <asm/fpu/regset.h>
      18                 :            : #include <asm/fpu/xstate.h>
      19                 :            : 
      20                 :            : #include <asm/tlbflush.h>
      21                 :            : #include <asm/cpufeature.h>
      22                 :            : 
      23                 :            : /*
      24                 :            :  * Although we spell it out in here, the Processor Trace
      25                 :            :  * xfeature is completely unused.  We use other mechanisms
      26                 :            :  * to save/restore PT state in Linux.
      27                 :            :  */
      28                 :            : static const char *xfeature_names[] =
      29                 :            : {
      30                 :            :         "x87 floating point registers"        ,
      31                 :            :         "SSE registers"                       ,
      32                 :            :         "AVX registers"                       ,
      33                 :            :         "MPX bounds registers"                ,
      34                 :            :         "MPX CSR"                     ,
      35                 :            :         "AVX-512 opmask"              ,
      36                 :            :         "AVX-512 Hi256"                       ,
      37                 :            :         "AVX-512 ZMM_Hi256"           ,
      38                 :            :         "Processor Trace (unused)"    ,
      39                 :            :         "Protection Keys User registers",
      40                 :            :         "unknown xstate feature"      ,
      41                 :            : };
      42                 :            : 
      43                 :            : static short xsave_cpuid_features[] __initdata = {
      44                 :            :         X86_FEATURE_FPU,
      45                 :            :         X86_FEATURE_XMM,
      46                 :            :         X86_FEATURE_AVX,
      47                 :            :         X86_FEATURE_MPX,
      48                 :            :         X86_FEATURE_MPX,
      49                 :            :         X86_FEATURE_AVX512F,
      50                 :            :         X86_FEATURE_AVX512F,
      51                 :            :         X86_FEATURE_AVX512F,
      52                 :            :         X86_FEATURE_INTEL_PT,
      53                 :            :         X86_FEATURE_PKU,
      54                 :            : };
      55                 :            : 
      56                 :            : /*
      57                 :            :  * Mask of xstate features supported by the CPU and the kernel:
      58                 :            :  */
      59                 :            : u64 xfeatures_mask __read_mostly;
      60                 :            : 
      61                 :            : static unsigned int xstate_offsets[XFEATURE_MAX] = { [ 0 ... XFEATURE_MAX - 1] = -1};
      62                 :            : static unsigned int xstate_sizes[XFEATURE_MAX]   = { [ 0 ... XFEATURE_MAX - 1] = -1};
      63                 :            : static unsigned int xstate_comp_offsets[XFEATURE_MAX] = { [ 0 ... XFEATURE_MAX - 1] = -1};
      64                 :            : 
      65                 :            : /*
      66                 :            :  * The XSAVE area of kernel can be in standard or compacted format;
      67                 :            :  * it is always in standard format for user mode. This is the user
      68                 :            :  * mode standard format size used for signal and ptrace frames.
      69                 :            :  */
      70                 :            : unsigned int fpu_user_xstate_size;
      71                 :            : 
      72                 :            : /*
      73                 :            :  * Return whether the system supports a given xfeature.
      74                 :            :  *
      75                 :            :  * Also return the name of the (most advanced) feature that the caller requested:
      76                 :            :  */
      77                 :          0 : int cpu_has_xfeatures(u64 xfeatures_needed, const char **feature_name)
      78                 :            : {
      79                 :          0 :         u64 xfeatures_missing = xfeatures_needed & ~xfeatures_mask;
      80                 :            : 
      81         [ #  # ]:          0 :         if (unlikely(feature_name)) {
      82                 :          0 :                 long xfeature_idx, max_idx;
      83                 :          0 :                 u64 xfeatures_print;
      84                 :            :                 /*
      85                 :            :                  * So we use FLS here to be able to print the most advanced
      86                 :            :                  * feature that was requested but is missing. So if a driver
      87                 :            :                  * asks about "XFEATURE_MASK_SSE | XFEATURE_MASK_YMM" we'll print the
      88                 :            :                  * missing AVX feature - this is the most informative message
      89                 :            :                  * to users:
      90                 :            :                  */
      91         [ #  # ]:          0 :                 if (xfeatures_missing)
      92                 :            :                         xfeatures_print = xfeatures_missing;
      93                 :            :                 else
      94                 :          0 :                         xfeatures_print = xfeatures_needed;
      95                 :            : 
      96         [ #  # ]:          0 :                 xfeature_idx = fls64(xfeatures_print)-1;
      97                 :          0 :                 max_idx = ARRAY_SIZE(xfeature_names)-1;
      98                 :          0 :                 xfeature_idx = min(xfeature_idx, max_idx);
      99                 :            : 
     100                 :          0 :                 *feature_name = xfeature_names[xfeature_idx];
     101                 :            :         }
     102                 :            : 
     103   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (xfeatures_missing)
     104                 :          0 :                 return 0;
     105                 :            : 
     106                 :            :         return 1;
     107                 :            : }
     108                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_has_xfeatures);
     109                 :            : 
     110                 :          0 : static bool xfeature_is_supervisor(int xfeature_nr)
     111                 :            : {
     112                 :            :         /*
     113                 :            :          * Extended State Enumeration Sub-leaves (EAX = 0DH, ECX = n, n > 1)
     114                 :            :          * returns ECX[0] set to (1) for a supervisor state, and cleared (0)
     115                 :            :          * for a user state.
     116                 :            :          */
     117                 :          0 :         u32 eax, ebx, ecx, edx;
     118                 :            : 
     119                 :          0 :         cpuid_count(XSTATE_CPUID, xfeature_nr, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
     120                 :          0 :         return ecx & 1;
     121                 :            : }
     122                 :            : 
     123                 :          0 : static bool xfeature_is_user(int xfeature_nr)
     124                 :            : {
     125                 :          0 :         return !xfeature_is_supervisor(xfeature_nr);
     126                 :            : }
     127                 :            : 
     128                 :            : /*
     129                 :            :  * When executing XSAVEOPT (or other optimized XSAVE instructions), if
     130                 :            :  * a processor implementation detects that an FPU state component is still
     131                 :            :  * (or is again) in its initialized state, it may clear the corresponding
     132                 :            :  * bit in the header.xfeatures field, and can skip the writeout of registers
     133                 :            :  * to the corresponding memory layout.
     134                 :            :  *
     135                 :            :  * This means that when the bit is zero, the state component might still contain
     136                 :            :  * some previous - non-initialized register state.
     137                 :            :  *
     138                 :            :  * Before writing xstate information to user-space we sanitize those components,
     139                 :            :  * to always ensure that the memory layout of a feature will be in the init state
     140                 :            :  * if the corresponding header bit is zero. This is to ensure that user-space doesn't
     141                 :            :  * see some stale state in the memory layout during signal handling, debugging etc.
     142                 :            :  */
     143                 :          0 : void fpstate_sanitize_xstate(struct fpu *fpu)
     144                 :            : {
     145                 :          0 :         struct fxregs_state *fx = &fpu->state.fxsave;
     146                 :          0 :         int feature_bit;
     147                 :          0 :         u64 xfeatures;
     148                 :            : 
     149      [ #  #  # ]:          0 :         if (!use_xsaveopt())
     150                 :            :                 return;
     151                 :            : 
     152                 :          0 :         xfeatures = fpu->state.xsave.header.xfeatures;
     153                 :            : 
     154                 :            :         /*
     155                 :            :          * None of the feature bits are in init state. So nothing else
     156                 :            :          * to do for us, as the memory layout is up to date.
     157                 :            :          */
     158         [ #  # ]:          0 :         if ((xfeatures & xfeatures_mask) == xfeatures_mask)
     159                 :            :                 return;
     160                 :            : 
     161                 :            :         /*
     162                 :            :          * FP is in init state
     163                 :            :          */
     164         [ #  # ]:          0 :         if (!(xfeatures & XFEATURE_MASK_FP)) {
     165                 :          0 :                 fx->cwd = 0x37f;
     166                 :          0 :                 fx->swd = 0;
     167                 :          0 :                 fx->twd = 0;
     168                 :          0 :                 fx->fop = 0;
     169                 :          0 :                 fx->rip = 0;
     170                 :          0 :                 fx->rdp = 0;
     171                 :          0 :                 memset(&fx->st_space[0], 0, 128);
     172                 :            :         }
     173                 :            : 
     174                 :            :         /*
     175                 :            :          * SSE is in init state
     176                 :            :          */
     177         [ #  # ]:          0 :         if (!(xfeatures & XFEATURE_MASK_SSE))
     178                 :          0 :                 memset(&fx->xmm_space[0], 0, 256);
     179                 :            : 
     180                 :            :         /*
     181                 :            :          * First two features are FPU and SSE, which above we handled
     182                 :            :          * in a special way already:
     183                 :            :          */
     184                 :          0 :         feature_bit = 0x2;
     185                 :          0 :         xfeatures = (xfeatures_mask & ~xfeatures) >> 2;
     186                 :            : 
     187                 :            :         /*
     188                 :            :          * Update all the remaining memory layouts according to their
     189                 :            :          * standard xstate layout, if their header bit is in the init
     190                 :            :          * state:
     191                 :            :          */
     192         [ #  # ]:          0 :         while (xfeatures) {
     193         [ #  # ]:          0 :                 if (xfeatures & 0x1) {
     194                 :          0 :                         int offset = xstate_comp_offsets[feature_bit];
     195                 :          0 :                         int size = xstate_sizes[feature_bit];
     196                 :            : 
     197                 :          0 :                         memcpy((void *)fx + offset,
     198                 :            :                                (void *)&init_fpstate.xsave + offset,
     199                 :            :                                size);
     200                 :            :                 }
     201                 :            : 
     202                 :          0 :                 xfeatures >>= 1;
     203                 :          0 :                 feature_bit++;
     204                 :            :         }
     205                 :            : }
     206                 :            : 
     207                 :            : /*
     208                 :            :  * Enable the extended processor state save/restore feature.
     209                 :            :  * Called once per CPU onlining.
     210                 :            :  */
     211                 :         22 : void fpu__init_cpu_xstate(void)
     212                 :            : {
     213   [ -  +  -  - ]:         22 :         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVE) || !xfeatures_mask)
     214                 :            :                 return;
     215                 :            :         /*
     216                 :            :          * Make it clear that XSAVES supervisor states are not yet
     217                 :            :          * implemented should anyone expect it to work by changing
     218                 :            :          * bits in XFEATURE_MASK_* macros and XCR0.
     219                 :            :          */
     220   [ #  #  #  # ]:          0 :         WARN_ONCE((xfeatures_mask & XFEATURE_MASK_SUPERVISOR),
     221                 :            :                 "x86/fpu: XSAVES supervisor states are not yet implemented.\n");
     222                 :            : 
     223                 :          0 :         xfeatures_mask &= ~XFEATURE_MASK_SUPERVISOR;
     224                 :            : 
     225                 :          0 :         cr4_set_bits(X86_CR4_OSXSAVE);
     226                 :          0 :         xsetbv(XCR_XFEATURE_ENABLED_MASK, xfeatures_mask);
     227                 :            : }
     228                 :            : 
     229                 :            : /*
     230                 :            :  * Note that in the future we will likely need a pair of
     231                 :            :  * functions here: one for user xstates and the other for
     232                 :            :  * system xstates.  For now, they are the same.
     233                 :            :  */
     234                 :          0 : static int xfeature_enabled(enum xfeature xfeature)
     235                 :            : {
     236                 :          0 :         return !!(xfeatures_mask & (1UL << xfeature));
     237                 :            : }
     238                 :            : 
     239                 :            : /*
     240                 :            :  * Record the offsets and sizes of various xstates contained
     241                 :            :  * in the XSAVE state memory layout.
     242                 :            :  */
     243                 :          0 : static void __init setup_xstate_features(void)
     244                 :            : {
     245                 :          0 :         u32 eax, ebx, ecx, edx, i;
     246                 :            :         /* start at the beginnning of the "extended state" */
     247                 :          0 :         unsigned int last_good_offset = offsetof(struct xregs_state,
     248                 :            :                                                  extended_state_area);
     249                 :            :         /*
     250                 :            :          * The FP xstates and SSE xstates are legacy states. They are always
     251                 :            :          * in the fixed offsets in the xsave area in either compacted form
     252                 :            :          * or standard form.
     253                 :            :          */
     254                 :          0 :         xstate_offsets[XFEATURE_FP]     = 0;
     255                 :          0 :         xstate_sizes[XFEATURE_FP]       = offsetof(struct fxregs_state,
     256                 :            :                                                    xmm_space);
     257                 :            : 
     258                 :          0 :         xstate_offsets[XFEATURE_SSE]    = xstate_sizes[XFEATURE_FP];
     259                 :          0 :         xstate_sizes[XFEATURE_SSE]      = sizeof_field(struct fxregs_state,
     260                 :            :                                                        xmm_space);
     261                 :            : 
     262         [ #  # ]:          0 :         for (i = FIRST_EXTENDED_XFEATURE; i < XFEATURE_MAX; i++) {
     263         [ #  # ]:          0 :                 if (!xfeature_enabled(i))
     264                 :          0 :                         continue;
     265                 :            : 
     266                 :          0 :                 cpuid_count(XSTATE_CPUID, i, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
     267                 :            : 
     268                 :            :                 /*
     269                 :            :                  * If an xfeature is supervisor state, the offset
     270                 :            :                  * in EBX is invalid. We leave it to -1.
     271                 :            :                  */
     272         [ #  # ]:          0 :                 if (xfeature_is_user(i))
     273                 :          0 :                         xstate_offsets[i] = ebx;
     274                 :            : 
     275                 :          0 :                 xstate_sizes[i] = eax;
     276                 :            :                 /*
     277                 :            :                  * In our xstate size checks, we assume that the
     278                 :            :                  * highest-numbered xstate feature has the
     279                 :            :                  * highest offset in the buffer.  Ensure it does.
     280                 :            :                  */
     281   [ #  #  #  # ]:          0 :                 WARN_ONCE(last_good_offset > xstate_offsets[i],
     282                 :            :                         "x86/fpu: misordered xstate at %d\n", last_good_offset);
     283                 :          0 :                 last_good_offset = xstate_offsets[i];
     284                 :            :         }
     285                 :          0 : }
     286                 :            : 
     287                 :          0 : static void __init print_xstate_feature(u64 xstate_mask)
     288                 :            : {
     289                 :          0 :         const char *feature_name;
     290                 :            : 
     291         [ #  # ]:          0 :         if (cpu_has_xfeatures(xstate_mask, &feature_name))
     292                 :          0 :                 pr_info("x86/fpu: Supporting XSAVE feature 0x%03Lx: '%s'\n", xstate_mask, feature_name);
     293                 :          0 : }
     294                 :            : 
     295                 :            : /*
     296                 :            :  * Print out all the supported xstate features:
     297                 :            :  */
     298                 :          0 : static void __init print_xstate_features(void)
     299                 :            : {
     300                 :          0 :         print_xstate_feature(XFEATURE_MASK_FP);
     301                 :          0 :         print_xstate_feature(XFEATURE_MASK_SSE);
     302                 :          0 :         print_xstate_feature(XFEATURE_MASK_YMM);
     303                 :          0 :         print_xstate_feature(XFEATURE_MASK_BNDREGS);
     304                 :          0 :         print_xstate_feature(XFEATURE_MASK_BNDCSR);
     305                 :          0 :         print_xstate_feature(XFEATURE_MASK_OPMASK);
     306                 :          0 :         print_xstate_feature(XFEATURE_MASK_ZMM_Hi256);
     307                 :          0 :         print_xstate_feature(XFEATURE_MASK_Hi16_ZMM);
     308                 :          0 :         print_xstate_feature(XFEATURE_MASK_PKRU);
     309                 :          0 : }
     310                 :            : 
     311                 :            : /*
     312                 :            :  * This check is important because it is easy to get XSTATE_*
     313                 :            :  * confused with XSTATE_BIT_*.
     314                 :            :  */
     315                 :            : #define CHECK_XFEATURE(nr) do {         \
     316                 :            :         WARN_ON(nr < FIRST_EXTENDED_XFEATURE);       \
     317                 :            :         WARN_ON(nr >= XFEATURE_MAX); \
     318                 :            : } while (0)
     319                 :            : 
     320                 :            : /*
     321                 :            :  * We could cache this like xstate_size[], but we only use
     322                 :            :  * it here, so it would be a waste of space.
     323                 :            :  */
     324                 :          0 : static int xfeature_is_aligned(int xfeature_nr)
     325                 :            : {
     326                 :          0 :         u32 eax, ebx, ecx, edx;
     327                 :            : 
     328   [ #  #  #  # ]:          0 :         CHECK_XFEATURE(xfeature_nr);
     329                 :          0 :         cpuid_count(XSTATE_CPUID, xfeature_nr, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
     330                 :            :         /*
     331                 :            :          * The value returned by ECX[1] indicates the alignment
     332                 :            :          * of state component 'i' when the compacted format
     333                 :            :          * of the extended region of an XSAVE area is used:
     334                 :            :          */
     335                 :          0 :         return !!(ecx & 2);
     336                 :            : }
     337                 :            : 
     338                 :            : /*
     339                 :            :  * This function sets up offsets and sizes of all extended states in
     340                 :            :  * xsave area. This supports both standard format and compacted format
     341                 :            :  * of the xsave aread.
     342                 :            :  */
     343                 :          0 : static void __init setup_xstate_comp(void)
     344                 :            : {
     345                 :          0 :         unsigned int xstate_comp_sizes[XFEATURE_MAX];
     346                 :          0 :         int i;
     347                 :            : 
     348                 :            :         /*
     349                 :            :          * The FP xstates and SSE xstates are legacy states. They are always
     350                 :            :          * in the fixed offsets in the xsave area in either compacted form
     351                 :            :          * or standard form.
     352                 :            :          */
     353                 :          0 :         xstate_comp_offsets[XFEATURE_FP] = 0;
     354                 :          0 :         xstate_comp_offsets[XFEATURE_SSE] = offsetof(struct fxregs_state,
     355                 :            :                                                      xmm_space);
     356                 :            : 
     357         [ #  # ]:          0 :         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVES)) {
     358         [ #  # ]:          0 :                 for (i = FIRST_EXTENDED_XFEATURE; i < XFEATURE_MAX; i++) {
     359         [ #  # ]:          0 :                         if (xfeature_enabled(i)) {
     360                 :          0 :                                 xstate_comp_offsets[i] = xstate_offsets[i];
     361                 :          0 :                                 xstate_comp_sizes[i] = xstate_sizes[i];
     362                 :            :                         }
     363                 :            :                 }
     364                 :          0 :                 return;
     365                 :            :         }
     366                 :            : 
     367                 :          0 :         xstate_comp_offsets[FIRST_EXTENDED_XFEATURE] =
     368                 :            :                 FXSAVE_SIZE + XSAVE_HDR_SIZE;
     369                 :            : 
     370         [ #  # ]:          0 :         for (i = FIRST_EXTENDED_XFEATURE; i < XFEATURE_MAX; i++) {
     371         [ #  # ]:          0 :                 if (xfeature_enabled(i))
     372                 :          0 :                         xstate_comp_sizes[i] = xstate_sizes[i];
     373                 :            :                 else
     374                 :          0 :                         xstate_comp_sizes[i] = 0;
     375                 :            : 
     376         [ #  # ]:          0 :                 if (i > FIRST_EXTENDED_XFEATURE) {
     377                 :          0 :                         xstate_comp_offsets[i] = xstate_comp_offsets[i-1]
     378                 :          0 :                                         + xstate_comp_sizes[i-1];
     379                 :            : 
     380         [ #  # ]:          0 :                         if (xfeature_is_aligned(i))
     381                 :          0 :                                 xstate_comp_offsets[i] =
     382                 :          0 :                                         ALIGN(xstate_comp_offsets[i], 64);
     383                 :            :                 }
     384                 :            :         }
     385                 :            : }
     386                 :            : 
     387                 :            : /*
     388                 :            :  * Print out xstate component offsets and sizes
     389                 :            :  */
     390                 :          0 : static void __init print_xstate_offset_size(void)
     391                 :            : {
     392                 :          0 :         int i;
     393                 :            : 
     394         [ #  # ]:          0 :         for (i = FIRST_EXTENDED_XFEATURE; i < XFEATURE_MAX; i++) {
     395         [ #  # ]:          0 :                 if (!xfeature_enabled(i))
     396                 :          0 :                         continue;
     397                 :          0 :                 pr_info("x86/fpu: xstate_offset[%d]: %4d, xstate_sizes[%d]: %4d\n",
     398                 :            :                          i, xstate_comp_offsets[i], i, xstate_sizes[i]);
     399                 :            :         }
     400                 :          0 : }
     401                 :            : 
     402                 :            : /*
     403                 :            :  * setup the xstate image representing the init state
     404                 :            :  */
     405                 :          0 : static void __init setup_init_fpu_buf(void)
     406                 :            : {
     407                 :          0 :         static int on_boot_cpu __initdata = 1;
     408                 :            : 
     409         [ #  # ]:          0 :         WARN_ON_FPU(!on_boot_cpu);
     410                 :          0 :         on_boot_cpu = 0;
     411                 :            : 
     412         [ #  # ]:          0 :         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVE))
     413                 :            :                 return;
     414                 :            : 
     415                 :          0 :         setup_xstate_features();
     416                 :          0 :         print_xstate_features();
     417                 :            : 
     418         [ #  # ]:          0 :         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVES))
     419                 :          0 :                 init_fpstate.xsave.header.xcomp_bv = XCOMP_BV_COMPACTED_FORMAT |
     420                 :            :                                                      xfeatures_mask;
     421                 :            : 
     422                 :            :         /*
     423                 :            :          * Init all the features state with header.xfeatures being 0x0
     424                 :            :          */
     425                 :          0 :         copy_kernel_to_xregs_booting(&init_fpstate.xsave);
     426                 :            : 
     427                 :            :         /*
     428                 :            :          * Dump the init state again. This is to identify the init state
     429                 :            :          * of any feature which is not represented by all zero's.
     430                 :            :          */
     431                 :          0 :         copy_xregs_to_kernel_booting(&init_fpstate.xsave);
     432                 :            : }
     433                 :            : 
     434                 :          0 : static int xfeature_uncompacted_offset(int xfeature_nr)
     435                 :            : {
     436                 :          0 :         u32 eax, ebx, ecx, edx;
     437                 :            : 
     438                 :            :         /*
     439                 :            :          * Only XSAVES supports supervisor states and it uses compacted
     440                 :            :          * format. Checking a supervisor state's uncompacted offset is
     441                 :            :          * an error.
     442                 :            :          */
     443         [ #  # ]:          0 :         if (XFEATURE_MASK_SUPERVISOR & BIT_ULL(xfeature_nr)) {
     444         [ #  # ]:          0 :                 WARN_ONCE(1, "No fixed offset for xstate %d\n", xfeature_nr);
     445                 :          0 :                 return -1;
     446                 :            :         }
     447                 :            : 
     448   [ #  #  #  # ]:          0 :         CHECK_XFEATURE(xfeature_nr);
     449                 :          0 :         cpuid_count(XSTATE_CPUID, xfeature_nr, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
     450                 :          0 :         return ebx;
     451                 :            : }
     452                 :            : 
     453                 :          0 : static int xfeature_size(int xfeature_nr)
     454                 :            : {
     455                 :          0 :         u32 eax, ebx, ecx, edx;
     456                 :            : 
     457         [ #  # ]:          0 :         CHECK_XFEATURE(xfeature_nr);
     458                 :          0 :         cpuid_count(XSTATE_CPUID, xfeature_nr, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
     459                 :          0 :         return eax;
     460                 :            : }
     461                 :            : 
     462                 :            : /*
     463                 :            :  * 'XSAVES' implies two different things:
     464                 :            :  * 1. saving of supervisor/system state
     465                 :            :  * 2. using the compacted format
     466                 :            :  *
     467                 :            :  * Use this function when dealing with the compacted format so
     468                 :            :  * that it is obvious which aspect of 'XSAVES' is being handled
     469                 :            :  * by the calling code.
     470                 :            :  */
     471                 :          0 : int using_compacted_format(void)
     472                 :            : {
     473                 :          0 :         return boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVES);
     474                 :            : }
     475                 :            : 
     476                 :            : /* Validate an xstate header supplied by userspace (ptrace or sigreturn) */
     477                 :          0 : int validate_xstate_header(const struct xstate_header *hdr)
     478                 :            : {
     479                 :            :         /* No unknown or supervisor features may be set */
     480         [ #  # ]:          0 :         if (hdr->xfeatures & (~xfeatures_mask | XFEATURE_MASK_SUPERVISOR))
     481                 :            :                 return -EINVAL;
     482                 :            : 
     483                 :            :         /* Userspace must use the uncompacted format */
     484         [ #  # ]:          0 :         if (hdr->xcomp_bv)
     485                 :            :                 return -EINVAL;
     486                 :            : 
     487                 :            :         /*
     488                 :            :          * If 'reserved' is shrunken to add a new field, make sure to validate
     489                 :            :          * that new field here!
     490                 :            :          */
     491                 :          0 :         BUILD_BUG_ON(sizeof(hdr->reserved) != 48);
     492                 :            : 
     493                 :            :         /* No reserved bits may be set */
     494         [ #  # ]:          0 :         if (memchr_inv(hdr->reserved, 0, sizeof(hdr->reserved)))
     495                 :          0 :                 return -EINVAL;
     496                 :            : 
     497                 :            :         return 0;
     498                 :            : }
     499                 :            : 
     500                 :          0 : static void __xstate_dump_leaves(void)
     501                 :            : {
     502                 :          0 :         int i;
     503                 :          0 :         u32 eax, ebx, ecx, edx;
     504                 :          0 :         static int should_dump = 1;
     505                 :            : 
     506         [ #  # ]:          0 :         if (!should_dump)
     507                 :            :                 return;
     508                 :          0 :         should_dump = 0;
     509                 :            :         /*
     510                 :            :          * Dump out a few leaves past the ones that we support
     511                 :            :          * just in case there are some goodies up there
     512                 :            :          */
     513         [ #  # ]:          0 :         for (i = 0; i < XFEATURE_MAX + 10; i++) {
     514                 :          0 :                 cpuid_count(XSTATE_CPUID, i, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
     515                 :          0 :                 pr_warn("CPUID[%02x, %02x]: eax=%08x ebx=%08x ecx=%08x edx=%08x\n",
     516                 :            :                         XSTATE_CPUID, i, eax, ebx, ecx, edx);
     517                 :            :         }
     518                 :            : }
     519                 :            : 
     520                 :            : #define XSTATE_WARN_ON(x) do {                                                  \
     521                 :            :         if (WARN_ONCE(x, "XSAVE consistency problem, dumping leaves")) {      \
     522                 :            :                 __xstate_dump_leaves();                                         \
     523                 :            :         }                                                                       \
     524                 :            : } while (0)
     525                 :            : 
     526                 :            : #define XCHECK_SZ(sz, nr, nr_macro, __struct) do {                      \
     527                 :            :         if ((nr == nr_macro) &&                                         \
     528                 :            :             WARN_ONCE(sz != sizeof(__struct),                           \
     529                 :            :                 "%s: struct is %zu bytes, cpu state %d bytes\n",      \
     530                 :            :                 __stringify(nr_macro), sizeof(__struct), sz)) {         \
     531                 :            :                 __xstate_dump_leaves();                                 \
     532                 :            :         }                                                               \
     533                 :            : } while (0)
     534                 :            : 
     535                 :            : /*
     536                 :            :  * We have a C struct for each 'xstate'.  We need to ensure
     537                 :            :  * that our software representation matches what the CPU
     538                 :            :  * tells us about the state's size.
     539                 :            :  */
     540                 :          0 : static void check_xstate_against_struct(int nr)
     541                 :            : {
     542                 :            :         /*
     543                 :            :          * Ask the CPU for the size of the state.
     544                 :            :          */
     545         [ #  # ]:          0 :         int sz = xfeature_size(nr);
     546                 :            :         /*
     547                 :            :          * Match each CPU state with the corresponding software
     548                 :            :          * structure.
     549                 :            :          */
     550   [ #  #  #  #  :          0 :         XCHECK_SZ(sz, nr, XFEATURE_YMM,       struct ymmh_struct);
             #  #  #  # ]
     551   [ #  #  #  #  :          0 :         XCHECK_SZ(sz, nr, XFEATURE_BNDREGS,   struct mpx_bndreg_state);
             #  #  #  # ]
     552   [ #  #  #  #  :          0 :         XCHECK_SZ(sz, nr, XFEATURE_BNDCSR,    struct mpx_bndcsr_state);
             #  #  #  # ]
     553   [ #  #  #  #  :          0 :         XCHECK_SZ(sz, nr, XFEATURE_OPMASK,    struct avx_512_opmask_state);
             #  #  #  # ]
     554   [ #  #  #  #  :          0 :         XCHECK_SZ(sz, nr, XFEATURE_ZMM_Hi256, struct avx_512_zmm_uppers_state);
             #  #  #  # ]
     555   [ #  #  #  #  :          0 :         XCHECK_SZ(sz, nr, XFEATURE_Hi16_ZMM,  struct avx_512_hi16_state);
             #  #  #  # ]
     556   [ #  #  #  #  :          0 :         XCHECK_SZ(sz, nr, XFEATURE_PKRU,      struct pkru_state);
             #  #  #  # ]
     557                 :            : 
     558                 :            :         /*
     559                 :            :          * Make *SURE* to add any feature numbers in below if
     560                 :            :          * there are "holes" in the xsave state component
     561                 :            :          * numbers.
     562                 :            :          */
     563                 :          0 :         if ((nr < XFEATURE_YMM) ||
     564                 :          0 :             (nr >= XFEATURE_MAX) ||
     565         [ #  # ]:          0 :             (nr == XFEATURE_PT_UNIMPLEMENTED_SO_FAR)) {
     566         [ #  # ]:          0 :                 WARN_ONCE(1, "no structure for xstate: %d\n", nr);
     567         [ #  # ]:          0 :                 XSTATE_WARN_ON(1);
     568                 :            :         }
     569                 :          0 : }
     570                 :            : 
     571                 :            : /*
     572                 :            :  * This essentially double-checks what the cpu told us about
     573                 :            :  * how large the XSAVE buffer needs to be.  We are recalculating
     574                 :            :  * it to be safe.
     575                 :            :  */
     576                 :          0 : static void do_extra_xstate_size_checks(void)
     577                 :            : {
     578                 :          0 :         int paranoid_xstate_size = FXSAVE_SIZE + XSAVE_HDR_SIZE;
     579                 :          0 :         int i;
     580                 :            : 
     581         [ #  # ]:          0 :         for (i = FIRST_EXTENDED_XFEATURE; i < XFEATURE_MAX; i++) {
     582         [ #  # ]:          0 :                 if (!xfeature_enabled(i))
     583                 :          0 :                         continue;
     584                 :            : 
     585                 :          0 :                 check_xstate_against_struct(i);
     586                 :            :                 /*
     587                 :            :                  * Supervisor state components can be managed only by
     588                 :            :                  * XSAVES, which is compacted-format only.
     589                 :            :                  */
     590         [ #  # ]:          0 :                 if (!using_compacted_format())
     591   [ #  #  #  #  :          0 :                         XSTATE_WARN_ON(xfeature_is_supervisor(i));
                   #  # ]
     592                 :            : 
     593                 :            :                 /* Align from the end of the previous feature */
     594         [ #  # ]:          0 :                 if (xfeature_is_aligned(i))
     595                 :          0 :                         paranoid_xstate_size = ALIGN(paranoid_xstate_size, 64);
     596                 :            :                 /*
     597                 :            :                  * The offset of a given state in the non-compacted
     598                 :            :                  * format is given to us in a CPUID leaf.  We check
     599                 :            :                  * them for being ordered (increasing offsets) in
     600                 :            :                  * setup_xstate_features().
     601                 :            :                  */
     602         [ #  # ]:          0 :                 if (!using_compacted_format())
     603                 :          0 :                         paranoid_xstate_size = xfeature_uncompacted_offset(i);
     604                 :            :                 /*
     605                 :            :                  * The compacted-format offset always depends on where
     606                 :            :                  * the previous state ended.
     607                 :            :                  */
     608                 :          0 :                 paranoid_xstate_size += xfeature_size(i);
     609                 :            :         }
     610   [ #  #  #  #  :          0 :         XSTATE_WARN_ON(paranoid_xstate_size != fpu_kernel_xstate_size);
                   #  # ]
     611                 :          0 : }
     612                 :            : 
     613                 :            : 
     614                 :            : /*
     615                 :            :  * Get total size of enabled xstates in XCR0/xfeatures_mask.
     616                 :            :  *
     617                 :            :  * Note the SDM's wording here.  "sub-function 0" only enumerates
     618                 :            :  * the size of the *user* states.  If we use it to size a buffer
     619                 :            :  * that we use 'XSAVES' on, we could potentially overflow the
     620                 :            :  * buffer because 'XSAVES' saves system states too.
     621                 :            :  *
     622                 :            :  * Note that we do not currently set any bits on IA32_XSS so
     623                 :            :  * 'XCR0 | IA32_XSS == XCR0' for now.
     624                 :            :  */
     625                 :          0 : static unsigned int __init get_xsaves_size(void)
     626                 :            : {
     627                 :          0 :         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
     628                 :            :         /*
     629                 :            :          * - CPUID function 0DH, sub-function 1:
     630                 :            :          *    EBX enumerates the size (in bytes) required by
     631                 :            :          *    the XSAVES instruction for an XSAVE area
     632                 :            :          *    containing all the state components
     633                 :            :          *    corresponding to bits currently set in
     634                 :            :          *    XCR0 | IA32_XSS.
     635                 :            :          */
     636                 :          0 :         cpuid_count(XSTATE_CPUID, 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
     637                 :          0 :         return ebx;
     638                 :            : }
     639                 :            : 
     640                 :          0 : static unsigned int __init get_xsave_size(void)
     641                 :            : {
     642                 :          0 :         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
     643                 :            :         /*
     644                 :            :          * - CPUID function 0DH, sub-function 0:
     645                 :            :          *    EBX enumerates the size (in bytes) required by
     646                 :            :          *    the XSAVE instruction for an XSAVE area
     647                 :            :          *    containing all the *user* state components
     648                 :            :          *    corresponding to bits currently set in XCR0.
     649                 :            :          */
     650                 :          0 :         cpuid_count(XSTATE_CPUID, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
     651                 :          0 :         return ebx;
     652                 :            : }
     653                 :            : 
     654                 :            : /*
     655                 :            :  * Will the runtime-enumerated 'xstate_size' fit in the init
     656                 :            :  * task's statically-allocated buffer?
     657                 :            :  */
     658                 :          0 : static bool is_supported_xstate_size(unsigned int test_xstate_size)
     659                 :            : {
     660                 :          0 :         if (test_xstate_size <= sizeof(union fpregs_state))
     661                 :            :                 return true;
     662                 :            : 
     663                 :          0 :         pr_warn("x86/fpu: xstate buffer too small (%zu < %d), disabling xsave\n",
     664                 :            :                         sizeof(union fpregs_state), test_xstate_size);
     665                 :          0 :         return false;
     666                 :            : }
     667                 :            : 
     668                 :          0 : static int __init init_xstate_size(void)
     669                 :            : {
     670                 :            :         /* Recompute the context size for enabled features: */
     671                 :          0 :         unsigned int possible_xstate_size;
     672                 :          0 :         unsigned int xsave_size;
     673                 :            : 
     674                 :          0 :         xsave_size = get_xsave_size();
     675                 :            : 
     676         [ #  # ]:          0 :         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVES))
     677                 :          0 :                 possible_xstate_size = get_xsaves_size();
     678                 :            :         else
     679                 :            :                 possible_xstate_size = xsave_size;
     680                 :            : 
     681                 :            :         /* Ensure we have the space to store all enabled: */
     682         [ #  # ]:          0 :         if (!is_supported_xstate_size(possible_xstate_size))
     683                 :          0 :                 return -EINVAL;
     684                 :            : 
     685                 :            :         /*
     686                 :            :          * The size is OK, we are definitely going to use xsave,
     687                 :            :          * make it known to the world that we need more space.
     688                 :            :          */
     689                 :          0 :         fpu_kernel_xstate_size = possible_xstate_size;
     690                 :          0 :         do_extra_xstate_size_checks();
     691                 :            : 
     692                 :            :         /*
     693                 :            :          * User space is always in standard format.
     694                 :            :          */
     695                 :          0 :         fpu_user_xstate_size = xsave_size;
     696                 :          0 :         return 0;
     697                 :            : }
     698                 :            : 
     699                 :            : /*
     700                 :            :  * We enabled the XSAVE hardware, but something went wrong and
     701                 :            :  * we can not use it.  Disable it.
     702                 :            :  */
     703                 :          0 : static void fpu__init_disable_system_xstate(void)
     704                 :            : {
     705                 :          0 :         xfeatures_mask = 0;
     706                 :          0 :         cr4_clear_bits(X86_CR4_OSXSAVE);
     707                 :          0 :         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_XSAVE);
     708                 :            : }
     709                 :            : 
     710                 :            : /*
     711                 :            :  * Enable and initialize the xsave feature.
     712                 :            :  * Called once per system bootup.
     713                 :            :  */
     714                 :         11 : void __init fpu__init_system_xstate(void)
     715                 :            : {
     716                 :         11 :         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
     717                 :         11 :         static int on_boot_cpu __initdata = 1;
     718                 :         11 :         int err;
     719                 :         11 :         int i;
     720                 :            : 
     721         [ -  + ]:         11 :         WARN_ON_FPU(!on_boot_cpu);
     722                 :         11 :         on_boot_cpu = 0;
     723                 :            : 
     724                 :         11 :         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FPU)) {
     725                 :            :                 pr_info("x86/fpu: No FPU detected\n");
     726                 :            :                 return;
     727                 :            :         }
     728                 :            : 
     729         [ +  - ]:         11 :         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVE)) {
     730                 :         11 :                 pr_info("x86/fpu: x87 FPU will use %s\n",
     731                 :            :                         boot_cpu_has(X86_FEATURE_FXSR) ? "FXSAVE" : "FSAVE");
     732                 :         11 :                 return;
     733                 :            :         }
     734                 :            : 
     735         [ #  # ]:          0 :         if (boot_cpu_data.cpuid_level < XSTATE_CPUID) {
     736                 :          0 :                 WARN_ON_FPU(1);
     737                 :          0 :                 return;
     738                 :            :         }
     739                 :            : 
     740                 :          0 :         cpuid_count(XSTATE_CPUID, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
     741                 :          0 :         xfeatures_mask = eax + ((u64)edx << 32);
     742                 :            : 
     743         [ #  # ]:          0 :         if ((xfeatures_mask & XFEATURE_MASK_FPSSE) != XFEATURE_MASK_FPSSE) {
     744                 :            :                 /*
     745                 :            :                  * This indicates that something really unexpected happened
     746                 :            :                  * with the enumeration.  Disable XSAVE and try to continue
     747                 :            :                  * booting without it.  This is too early to BUG().
     748                 :            :                  */
     749                 :          0 :                 pr_err("x86/fpu: FP/SSE not present amongst the CPU's xstate features: 0x%llx.\n", xfeatures_mask);
     750                 :          0 :                 goto out_disable;
     751                 :            :         }
     752                 :            : 
     753                 :            :         /*
     754                 :            :          * Clear XSAVE features that are disabled in the normal CPUID.
     755                 :            :          */
     756         [ #  # ]:          0 :         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(xsave_cpuid_features); i++) {
     757   [ #  #  #  #  :          0 :                 if (!boot_cpu_has(xsave_cpuid_features[i]))
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
             #  #  #  # ]
     758                 :          0 :                         xfeatures_mask &= ~BIT(i);
     759                 :            :         }
     760                 :            : 
     761                 :          0 :         xfeatures_mask &= fpu__get_supported_xfeatures_mask();
     762                 :            : 
     763                 :            :         /* Enable xstate instructions to be able to continue with initialization: */
     764                 :          0 :         fpu__init_cpu_xstate();
     765                 :          0 :         err = init_xstate_size();
     766         [ #  # ]:          0 :         if (err)
     767                 :          0 :                 goto out_disable;
     768                 :            : 
     769                 :            :         /*
     770                 :            :          * Update info used for ptrace frames; use standard-format size and no
     771                 :            :          * supervisor xstates:
     772                 :            :          */
     773                 :          0 :         update_regset_xstate_info(fpu_user_xstate_size, xfeatures_mask & ~XFEATURE_MASK_SUPERVISOR);
     774                 :            : 
     775                 :          0 :         fpu__init_prepare_fx_sw_frame();
     776                 :          0 :         setup_init_fpu_buf();
     777                 :          0 :         setup_xstate_comp();
     778                 :          0 :         print_xstate_offset_size();
     779                 :            : 
     780         [ #  # ]:          0 :         pr_info("x86/fpu: Enabled xstate features 0x%llx, context size is %d bytes, using '%s' format.\n",
     781                 :            :                 xfeatures_mask,
     782                 :            :                 fpu_kernel_xstate_size,
     783                 :            :                 boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVES) ? "compacted" : "standard");
     784                 :          0 :         return;
     785                 :            : 
     786                 :          0 : out_disable:
     787                 :            :         /* something went wrong, try to boot without any XSAVE support */
     788                 :          0 :         fpu__init_disable_system_xstate();
     789                 :            : }
     790                 :            : 
     791                 :            : /*
     792                 :            :  * Restore minimal FPU state after suspend:
     793                 :            :  */
     794                 :          0 : void fpu__resume_cpu(void)
     795                 :            : {
     796                 :            :         /*
     797                 :            :          * Restore XCR0 on xsave capable CPUs:
     798                 :            :          */
     799         [ #  # ]:          0 :         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVE))
     800                 :          0 :                 xsetbv(XCR_XFEATURE_ENABLED_MASK, xfeatures_mask);
     801                 :          0 : }
     802                 :            : 
     803                 :            : /*
     804                 :            :  * Given an xstate feature nr, calculate where in the xsave
     805                 :            :  * buffer the state is.  Callers should ensure that the buffer
     806                 :            :  * is valid.
     807                 :            :  */
     808                 :          0 : static void *__raw_xsave_addr(struct xregs_state *xsave, int xfeature_nr)
     809                 :            : {
     810                 :          0 :         if (!xfeature_enabled(xfeature_nr)) {
     811                 :          0 :                 WARN_ON_FPU(1);
     812                 :          0 :                 return NULL;
     813                 :            :         }
     814                 :            : 
     815                 :          0 :         return (void *)xsave + xstate_comp_offsets[xfeature_nr];
     816                 :            : }
     817                 :            : /*
     818                 :            :  * Given the xsave area and a state inside, this function returns the
     819                 :            :  * address of the state.
     820                 :            :  *
     821                 :            :  * This is the API that is called to get xstate address in either
     822                 :            :  * standard format or compacted format of xsave area.
     823                 :            :  *
     824                 :            :  * Note that if there is no data for the field in the xsave buffer
     825                 :            :  * this will return NULL.
     826                 :            :  *
     827                 :            :  * Inputs:
     828                 :            :  *      xstate: the thread's storage area for all FPU data
     829                 :            :  *      xfeature_nr: state which is defined in xsave.h (e.g. XFEATURE_FP,
     830                 :            :  *      XFEATURE_SSE, etc...)
     831                 :            :  * Output:
     832                 :            :  *      address of the state in the xsave area, or NULL if the
     833                 :            :  *      field is not present in the xsave buffer.
     834                 :            :  */
     835                 :          0 : void *get_xsave_addr(struct xregs_state *xsave, int xfeature_nr)
     836                 :            : {
     837                 :            :         /*
     838                 :            :          * Do we even *have* xsave state?
     839                 :            :          */
     840         [ #  # ]:          0 :         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVE))
     841                 :            :                 return NULL;
     842                 :            : 
     843                 :            :         /*
     844                 :            :          * We should not ever be requesting features that we
     845                 :            :          * have not enabled.  Remember that xfeatures_mask is
     846                 :            :          * what we write to the XCR0 register.
     847                 :            :          */
     848   [ #  #  #  # ]:          0 :         WARN_ONCE(!(xfeatures_mask & BIT_ULL(xfeature_nr)),
     849                 :            :                   "get of unsupported state");
     850                 :            :         /*
     851                 :            :          * This assumes the last 'xsave*' instruction to
     852                 :            :          * have requested that 'xfeature_nr' be saved.
     853                 :            :          * If it did not, we might be seeing and old value
     854                 :            :          * of the field in the buffer.
     855                 :            :          *
     856                 :            :          * This can happen because the last 'xsave' did not
     857                 :            :          * request that this feature be saved (unlikely)
     858                 :            :          * or because the "init optimization" caused it
     859                 :            :          * to not be saved.
     860                 :            :          */
     861         [ #  # ]:          0 :         if (!(xsave->header.xfeatures & BIT_ULL(xfeature_nr)))
     862                 :            :                 return NULL;
     863                 :            : 
     864         [ #  # ]:          0 :         return __raw_xsave_addr(xsave, xfeature_nr);
     865                 :            : }
     866                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(get_xsave_addr);
     867                 :            : 
     868                 :            : /*
     869                 :            :  * This wraps up the common operations that need to occur when retrieving
     870                 :            :  * data from xsave state.  It first ensures that the current task was
     871                 :            :  * using the FPU and retrieves the data in to a buffer.  It then calculates
     872                 :            :  * the offset of the requested field in the buffer.
     873                 :            :  *
     874                 :            :  * This function is safe to call whether the FPU is in use or not.
     875                 :            :  *
     876                 :            :  * Note that this only works on the current task.
     877                 :            :  *
     878                 :            :  * Inputs:
     879                 :            :  *      @xfeature_nr: state which is defined in xsave.h (e.g. XFEATURE_FP,
     880                 :            :  *      XFEATURE_SSE, etc...)
     881                 :            :  * Output:
     882                 :            :  *      address of the state in the xsave area or NULL if the state
     883                 :            :  *      is not present or is in its 'init state'.
     884                 :            :  */
     885                 :          0 : const void *get_xsave_field_ptr(int xfeature_nr)
     886                 :            : {
     887                 :          0 :         struct fpu *fpu = &current->thread.fpu;
     888                 :            : 
     889                 :            :         /*
     890                 :            :          * fpu__save() takes the CPU's xstate registers
     891                 :            :          * and saves them off to the 'fpu memory buffer.
     892                 :            :          */
     893                 :          0 :         fpu__save(fpu);
     894                 :            : 
     895                 :          0 :         return get_xsave_addr(&fpu->state.xsave, xfeature_nr);
     896                 :            : }
     897                 :            : 
     898                 :            : #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_PKEYS
     899                 :            : 
     900                 :            : #define NR_VALID_PKRU_BITS (CONFIG_NR_PROTECTION_KEYS * 2)
     901                 :            : #define PKRU_VALID_MASK (NR_VALID_PKRU_BITS - 1)
     902                 :            : /*
     903                 :            :  * This will go out and modify PKRU register to set the access
     904                 :            :  * rights for @pkey to @init_val.
     905                 :            :  */
     906                 :          0 : int arch_set_user_pkey_access(struct task_struct *tsk, int pkey,
     907                 :            :                 unsigned long init_val)
     908                 :            : {
     909                 :          0 :         u32 old_pkru;
     910                 :          0 :         int pkey_shift = (pkey * PKRU_BITS_PER_PKEY);
     911                 :          0 :         u32 new_pkru_bits = 0;
     912                 :            : 
     913                 :            :         /*
     914                 :            :          * This check implies XSAVE support.  OSPKE only gets
     915                 :            :          * set if we enable XSAVE and we enable PKU in XCR0.
     916                 :            :          */
     917         [ #  # ]:          0 :         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
     918                 :            :                 return -EINVAL;
     919                 :            : 
     920                 :            :         /* Set the bits we need in PKRU:  */
     921                 :          0 :         if (init_val & PKEY_DISABLE_ACCESS)
     922                 :            :                 new_pkru_bits |= PKRU_AD_BIT;
     923         [ #  # ]:          0 :         if (init_val & PKEY_DISABLE_WRITE)
     924                 :          0 :                 new_pkru_bits |= PKRU_WD_BIT;
     925                 :            : 
     926                 :            :         /* Shift the bits in to the correct place in PKRU for pkey: */
     927                 :          0 :         new_pkru_bits <<= pkey_shift;
     928                 :            : 
     929                 :            :         /* Get old PKRU and mask off any old bits in place: */
     930                 :          0 :         old_pkru = read_pkru();
     931                 :          0 :         old_pkru &= ~((PKRU_AD_BIT|PKRU_WD_BIT) << pkey_shift);
     932                 :            : 
     933                 :            :         /* Write old part along with new part: */
     934                 :          0 :         write_pkru(old_pkru | new_pkru_bits);
     935                 :            : 
     936                 :          0 :         return 0;
     937                 :            : }
     938                 :            : #endif /* ! CONFIG_ARCH_HAS_PKEYS */
     939                 :            : 
     940                 :            : /*
     941                 :            :  * Weird legacy quirk: SSE and YMM states store information in the
     942                 :            :  * MXCSR and MXCSR_FLAGS fields of the FP area. That means if the FP
     943                 :            :  * area is marked as unused in the xfeatures header, we need to copy
     944                 :            :  * MXCSR and MXCSR_FLAGS if either SSE or YMM are in use.
     945                 :            :  */
     946                 :          0 : static inline bool xfeatures_mxcsr_quirk(u64 xfeatures)
     947                 :            : {
     948                 :          0 :         if (!(xfeatures & (XFEATURE_MASK_SSE|XFEATURE_MASK_YMM)))
     949                 :            :                 return false;
     950                 :            : 
     951                 :          0 :         if (xfeatures & XFEATURE_MASK_FP)
     952                 :            :                 return false;
     953                 :            : 
     954                 :            :         return true;
     955                 :            : }
     956                 :            : 
     957                 :            : /*
     958                 :            :  * This is similar to user_regset_copyout(), but will not add offset to
     959                 :            :  * the source data pointer or increment pos, count, kbuf, and ubuf.
     960                 :            :  */
     961                 :            : static inline void
     962                 :          0 : __copy_xstate_to_kernel(void *kbuf, const void *data,
     963                 :            :                         unsigned int offset, unsigned int size, unsigned int size_total)
     964                 :            : {
     965                 :          0 :         if (offset < size_total) {
     966                 :          0 :                 unsigned int copy = min(size, size_total - offset);
     967                 :            : 
     968                 :          0 :                 memcpy(kbuf + offset, data, copy);
     969                 :            :         }
     970                 :            : }
     971                 :            : 
     972                 :            : /*
     973                 :            :  * Convert from kernel XSAVES compacted format to standard format and copy
     974                 :            :  * to a kernel-space ptrace buffer.
     975                 :            :  *
     976                 :            :  * It supports partial copy but pos always starts from zero. This is called
     977                 :            :  * from xstateregs_get() and there we check the CPU has XSAVES.
     978                 :            :  */
     979                 :          0 : int copy_xstate_to_kernel(void *kbuf, struct xregs_state *xsave, unsigned int offset_start, unsigned int size_total)
     980                 :            : {
     981                 :          0 :         unsigned int offset, size;
     982                 :          0 :         struct xstate_header header;
     983                 :          0 :         int i;
     984                 :            : 
     985                 :            :         /*
     986                 :            :          * Currently copy_regset_to_user() starts from pos 0:
     987                 :            :          */
     988         [ #  # ]:          0 :         if (unlikely(offset_start != 0))
     989                 :            :                 return -EFAULT;
     990                 :            : 
     991                 :            :         /*
     992                 :            :          * The destination is a ptrace buffer; we put in only user xstates:
     993                 :            :          */
     994                 :          0 :         memset(&header, 0, sizeof(header));
     995                 :          0 :         header.xfeatures = xsave->header.xfeatures;
     996                 :          0 :         header.xfeatures &= ~XFEATURE_MASK_SUPERVISOR;
     997                 :            : 
     998                 :            :         /*
     999                 :            :          * Copy xregs_state->header:
    1000                 :            :          */
    1001                 :          0 :         offset = offsetof(struct xregs_state, header);
    1002                 :          0 :         size = sizeof(header);
    1003                 :            : 
    1004         [ #  # ]:          0 :         __copy_xstate_to_kernel(kbuf, &header, offset, size, size_total);
    1005                 :            : 
    1006         [ #  # ]:          0 :         for (i = 0; i < XFEATURE_MAX; i++) {
    1007                 :            :                 /*
    1008                 :            :                  * Copy only in-use xstates:
    1009                 :            :                  */
    1010         [ #  # ]:          0 :                 if ((header.xfeatures >> i) & 1) {
    1011         [ #  # ]:          0 :                         void *src = __raw_xsave_addr(xsave, i);
    1012                 :            : 
    1013                 :          0 :                         offset = xstate_offsets[i];
    1014                 :          0 :                         size = xstate_sizes[i];
    1015                 :            : 
    1016                 :            :                         /* The next component has to fit fully into the output buffer: */
    1017         [ #  # ]:          0 :                         if (offset + size > size_total)
    1018                 :            :                                 break;
    1019                 :            : 
    1020         [ #  # ]:          0 :                         __copy_xstate_to_kernel(kbuf, src, offset, size, size_total);
    1021                 :            :                 }
    1022                 :            : 
    1023                 :            :         }
    1024                 :            : 
    1025   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (xfeatures_mxcsr_quirk(header.xfeatures)) {
    1026                 :          0 :                 offset = offsetof(struct fxregs_state, mxcsr);
    1027                 :          0 :                 size = MXCSR_AND_FLAGS_SIZE;
    1028         [ #  # ]:          0 :                 __copy_xstate_to_kernel(kbuf, &xsave->i387.mxcsr, offset, size, size_total);
    1029                 :            :         }
    1030                 :            : 
    1031                 :            :         /*
    1032                 :            :          * Fill xsave->i387.sw_reserved value for ptrace frame:
    1033                 :            :          */
    1034                 :          0 :         offset = offsetof(struct fxregs_state, sw_reserved);
    1035                 :          0 :         size = sizeof(xstate_fx_sw_bytes);
    1036                 :            : 
    1037         [ #  # ]:          0 :         __copy_xstate_to_kernel(kbuf, xstate_fx_sw_bytes, offset, size, size_total);
    1038                 :            : 
    1039                 :            :         return 0;
    1040                 :            : }
    1041                 :            : 
    1042                 :            : static inline int
    1043                 :          0 : __copy_xstate_to_user(void __user *ubuf, const void *data, unsigned int offset, unsigned int size, unsigned int size_total)
    1044                 :            : {
    1045         [ #  # ]:          0 :         if (!size)
    1046                 :            :                 return 0;
    1047                 :            : 
    1048         [ #  # ]:          0 :         if (offset < size_total) {
    1049                 :          0 :                 unsigned int copy = min(size, size_total - offset);
    1050                 :            : 
    1051         [ #  # ]:          0 :                 if (__copy_to_user(ubuf + offset, data, copy))
    1052                 :          0 :                         return -EFAULT;
    1053                 :            :         }
    1054                 :            :         return 0;
    1055                 :            : }
    1056                 :            : 
    1057                 :            : /*
    1058                 :            :  * Convert from kernel XSAVES compacted format to standard format and copy
    1059                 :            :  * to a user-space buffer. It supports partial copy but pos always starts from
    1060                 :            :  * zero. This is called from xstateregs_get() and there we check the CPU
    1061                 :            :  * has XSAVES.
    1062                 :            :  */
    1063                 :          0 : int copy_xstate_to_user(void __user *ubuf, struct xregs_state *xsave, unsigned int offset_start, unsigned int size_total)
    1064                 :            : {
    1065                 :          0 :         unsigned int offset, size;
    1066                 :          0 :         int ret, i;
    1067                 :          0 :         struct xstate_header header;
    1068                 :            : 
    1069                 :            :         /*
    1070                 :            :          * Currently copy_regset_to_user() starts from pos 0:
    1071                 :            :          */
    1072         [ #  # ]:          0 :         if (unlikely(offset_start != 0))
    1073                 :            :                 return -EFAULT;
    1074                 :            : 
    1075                 :            :         /*
    1076                 :            :          * The destination is a ptrace buffer; we put in only user xstates:
    1077                 :            :          */
    1078                 :          0 :         memset(&header, 0, sizeof(header));
    1079                 :          0 :         header.xfeatures = xsave->header.xfeatures;
    1080                 :          0 :         header.xfeatures &= ~XFEATURE_MASK_SUPERVISOR;
    1081                 :            : 
    1082                 :            :         /*
    1083                 :            :          * Copy xregs_state->header:
    1084                 :            :          */
    1085                 :          0 :         offset = offsetof(struct xregs_state, header);
    1086                 :          0 :         size = sizeof(header);
    1087                 :            : 
    1088                 :          0 :         ret = __copy_xstate_to_user(ubuf, &header, offset, size, size_total);
    1089         [ #  # ]:          0 :         if (ret)
    1090                 :            :                 return ret;
    1091                 :            : 
    1092         [ #  # ]:          0 :         for (i = 0; i < XFEATURE_MAX; i++) {
    1093                 :            :                 /*
    1094                 :            :                  * Copy only in-use xstates:
    1095                 :            :                  */
    1096         [ #  # ]:          0 :                 if ((header.xfeatures >> i) & 1) {
    1097         [ #  # ]:          0 :                         void *src = __raw_xsave_addr(xsave, i);
    1098                 :            : 
    1099                 :          0 :                         offset = xstate_offsets[i];
    1100                 :          0 :                         size = xstate_sizes[i];
    1101                 :            : 
    1102                 :            :                         /* The next component has to fit fully into the output buffer: */
    1103         [ #  # ]:          0 :                         if (offset + size > size_total)
    1104                 :            :                                 break;
    1105                 :            : 
    1106                 :          0 :                         ret = __copy_xstate_to_user(ubuf, src, offset, size, size_total);
    1107         [ #  # ]:          0 :                         if (ret)
    1108                 :          0 :                                 return ret;
    1109                 :            :                 }
    1110                 :            : 
    1111                 :            :         }
    1112                 :            : 
    1113   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (xfeatures_mxcsr_quirk(header.xfeatures)) {
    1114                 :          0 :                 offset = offsetof(struct fxregs_state, mxcsr);
    1115                 :          0 :                 size = MXCSR_AND_FLAGS_SIZE;
    1116                 :          0 :                 __copy_xstate_to_user(ubuf, &xsave->i387.mxcsr, offset, size, size_total);
    1117                 :            :         }
    1118                 :            : 
    1119                 :            :         /*
    1120                 :            :          * Fill xsave->i387.sw_reserved value for ptrace frame:
    1121                 :            :          */
    1122                 :          0 :         offset = offsetof(struct fxregs_state, sw_reserved);
    1123                 :          0 :         size = sizeof(xstate_fx_sw_bytes);
    1124                 :            : 
    1125                 :          0 :         ret = __copy_xstate_to_user(ubuf, xstate_fx_sw_bytes, offset, size, size_total);
    1126         [ #  # ]:          0 :         if (ret)
    1127                 :          0 :                 return ret;
    1128                 :            : 
    1129                 :            :         return 0;
    1130                 :            : }
    1131                 :            : 
    1132                 :            : /*
    1133                 :            :  * Convert from a ptrace standard-format kernel buffer to kernel XSAVES format
    1134                 :            :  * and copy to the target thread. This is called from xstateregs_set().
    1135                 :            :  */
    1136                 :          0 : int copy_kernel_to_xstate(struct xregs_state *xsave, const void *kbuf)
    1137                 :            : {
    1138                 :          0 :         unsigned int offset, size;
    1139                 :          0 :         int i;
    1140                 :          0 :         struct xstate_header hdr;
    1141                 :            : 
    1142                 :          0 :         offset = offsetof(struct xregs_state, header);
    1143                 :          0 :         size = sizeof(hdr);
    1144                 :            : 
    1145                 :          0 :         memcpy(&hdr, kbuf + offset, size);
    1146                 :            : 
    1147         [ #  # ]:          0 :         if (validate_xstate_header(&hdr))
    1148                 :            :                 return -EINVAL;
    1149                 :            : 
    1150         [ #  # ]:          0 :         for (i = 0; i < XFEATURE_MAX; i++) {
    1151                 :          0 :                 u64 mask = ((u64)1 << i);
    1152                 :            : 
    1153         [ #  # ]:          0 :                 if (hdr.xfeatures & mask) {
    1154         [ #  # ]:          0 :                         void *dst = __raw_xsave_addr(xsave, i);
    1155                 :            : 
    1156                 :          0 :                         offset = xstate_offsets[i];
    1157                 :          0 :                         size = xstate_sizes[i];
    1158                 :            : 
    1159                 :          0 :                         memcpy(dst, kbuf + offset, size);
    1160                 :            :                 }
    1161                 :            :         }
    1162                 :            : 
    1163   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (xfeatures_mxcsr_quirk(hdr.xfeatures)) {
    1164                 :          0 :                 offset = offsetof(struct fxregs_state, mxcsr);
    1165                 :          0 :                 size = MXCSR_AND_FLAGS_SIZE;
    1166                 :          0 :                 memcpy(&xsave->i387.mxcsr, kbuf + offset, size);
    1167                 :            :         }
    1168                 :            : 
    1169                 :            :         /*
    1170                 :            :          * The state that came in from userspace was user-state only.
    1171                 :            :          * Mask all the user states out of 'xfeatures':
    1172                 :            :          */
    1173                 :          0 :         xsave->header.xfeatures &= XFEATURE_MASK_SUPERVISOR;
    1174                 :            : 
    1175                 :            :         /*
    1176                 :            :          * Add back in the features that came in from userspace:
    1177                 :            :          */
    1178                 :          0 :         xsave->header.xfeatures |= hdr.xfeatures;
    1179                 :            : 
    1180                 :          0 :         return 0;
    1181                 :            : }
    1182                 :            : 
    1183                 :            : /*
    1184                 :            :  * Convert from a ptrace or sigreturn standard-format user-space buffer to
    1185                 :            :  * kernel XSAVES format and copy to the target thread. This is called from
    1186                 :            :  * xstateregs_set(), as well as potentially from the sigreturn() and
    1187                 :            :  * rt_sigreturn() system calls.
    1188                 :            :  */
    1189                 :          0 : int copy_user_to_xstate(struct xregs_state *xsave, const void __user *ubuf)
    1190                 :            : {
    1191                 :          0 :         unsigned int offset, size;
    1192                 :          0 :         int i;
    1193                 :          0 :         struct xstate_header hdr;
    1194                 :            : 
    1195                 :          0 :         offset = offsetof(struct xregs_state, header);
    1196                 :          0 :         size = sizeof(hdr);
    1197                 :            : 
    1198         [ #  # ]:          0 :         if (__copy_from_user(&hdr, ubuf + offset, size))
    1199                 :            :                 return -EFAULT;
    1200                 :            : 
    1201         [ #  # ]:          0 :         if (validate_xstate_header(&hdr))
    1202                 :            :                 return -EINVAL;
    1203                 :            : 
    1204         [ #  # ]:          0 :         for (i = 0; i < XFEATURE_MAX; i++) {
    1205                 :          0 :                 u64 mask = ((u64)1 << i);
    1206                 :            : 
    1207         [ #  # ]:          0 :                 if (hdr.xfeatures & mask) {
    1208         [ #  # ]:          0 :                         void *dst = __raw_xsave_addr(xsave, i);
    1209                 :            : 
    1210                 :          0 :                         offset = xstate_offsets[i];
    1211                 :          0 :                         size = xstate_sizes[i];
    1212                 :            : 
    1213         [ #  # ]:          0 :                         if (__copy_from_user(dst, ubuf + offset, size))
    1214                 :            :                                 return -EFAULT;
    1215                 :            :                 }
    1216                 :            :         }
    1217                 :            : 
    1218   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (xfeatures_mxcsr_quirk(hdr.xfeatures)) {
    1219                 :          0 :                 offset = offsetof(struct fxregs_state, mxcsr);
    1220                 :          0 :                 size = MXCSR_AND_FLAGS_SIZE;
    1221         [ #  # ]:          0 :                 if (__copy_from_user(&xsave->i387.mxcsr, ubuf + offset, size))
    1222                 :            :                         return -EFAULT;
    1223                 :            :         }
    1224                 :            : 
    1225                 :            :         /*
    1226                 :            :          * The state that came in from userspace was user-state only.
    1227                 :            :          * Mask all the user states out of 'xfeatures':
    1228                 :            :          */
    1229                 :          0 :         xsave->header.xfeatures &= XFEATURE_MASK_SUPERVISOR;
    1230                 :            : 
    1231                 :            :         /*
    1232                 :            :          * Add back in the features that came in from userspace:
    1233                 :            :          */
    1234                 :          0 :         xsave->header.xfeatures |= hdr.xfeatures;
    1235                 :            : 
    1236                 :          0 :         return 0;
    1237                 :            : }
    1238                 :            : 
    1239                 :            : #ifdef CONFIG_PROC_PID_ARCH_STATUS
    1240                 :            : /*
    1241                 :            :  * Report the amount of time elapsed in millisecond since last AVX512
    1242                 :            :  * use in the task.
    1243                 :            :  */
    1244                 :          0 : static void avx512_status(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
    1245                 :            : {
    1246         [ #  # ]:          0 :         unsigned long timestamp = READ_ONCE(task->thread.fpu.avx512_timestamp);
    1247                 :          0 :         long delta;
    1248                 :            : 
    1249         [ #  # ]:          0 :         if (!timestamp) {
    1250                 :            :                 /*
    1251                 :            :                  * Report -1 if no AVX512 usage
    1252                 :            :                  */
    1253                 :            :                 delta = -1;
    1254                 :            :         } else {
    1255                 :          0 :                 delta = (long)(jiffies - timestamp);
    1256                 :            :                 /*
    1257                 :            :                  * Cap to LONG_MAX if time difference > LONG_MAX
    1258                 :            :                  */
    1259         [ #  # ]:          0 :                 if (delta < 0)
    1260                 :          0 :                         delta = LONG_MAX;
    1261                 :          0 :                 delta = jiffies_to_msecs(delta);
    1262                 :            :         }
    1263                 :            : 
    1264                 :          0 :         seq_put_decimal_ll(m, "AVX512_elapsed_ms:\t", delta);
    1265                 :          0 :         seq_putc(m, '\n');
    1266                 :          0 : }
    1267                 :            : 
    1268                 :            : /*
    1269                 :            :  * Report architecture specific information
    1270                 :            :  */
    1271                 :          0 : int proc_pid_arch_status(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
    1272                 :            :                         struct pid *pid, struct task_struct *task)
    1273                 :            : {
    1274                 :            :         /*
    1275                 :            :          * Report AVX512 state if the processor and build option supported.
    1276                 :            :          */
    1277      [ #  #  # ]:          0 :         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_AVX512F))
    1278                 :          0 :                 avx512_status(m, task);
    1279                 :            : 
    1280                 :          0 :         return 0;
    1281                 :            : }
    1282                 :            : #endif /* CONFIG_PROC_PID_ARCH_STATUS */

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