08b7042a2e2d4727adb1a5b7b00b129560a5135c
[linux-2.6-block.git] / arch / arm64 / kernel / process.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Based on arch/arm/kernel/process.c
4  *
5  * Original Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
6  * Copyright (C) 1996-2000 Russell King - Converted to ARM.
7  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
8  */
9 #include <linux/compat.h>
10 #include <linux/efi.h>
11 #include <linux/elf.h>
12 #include <linux/export.h>
13 #include <linux/sched.h>
14 #include <linux/sched/debug.h>
15 #include <linux/sched/task.h>
16 #include <linux/sched/task_stack.h>
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/mman.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/nospec.h>
21 #include <linux/stddef.h>
22 #include <linux/sysctl.h>
23 #include <linux/unistd.h>
24 #include <linux/user.h>
25 #include <linux/delay.h>
26 #include <linux/reboot.h>
27 #include <linux/interrupt.h>
28 #include <linux/init.h>
29 #include <linux/cpu.h>
30 #include <linux/elfcore.h>
31 #include <linux/pm.h>
32 #include <linux/tick.h>
33 #include <linux/utsname.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/random.h>
36 #include <linux/hw_breakpoint.h>
37 #include <linux/personality.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <trace/events/power.h>
40 #include <linux/percpu.h>
41 #include <linux/thread_info.h>
42 #include <linux/prctl.h>
43 #include <linux/stacktrace.h>
44
45 #include <asm/alternative.h>
46 #include <asm/arch_timer.h>
47 #include <asm/compat.h>
48 #include <asm/cpufeature.h>
49 #include <asm/cacheflush.h>
50 #include <asm/exec.h>
51 #include <asm/fpsimd.h>
52 #include <asm/gcs.h>
53 #include <asm/mmu_context.h>
54 #include <asm/mte.h>
55 #include <asm/processor.h>
56 #include <asm/pointer_auth.h>
57 #include <asm/stacktrace.h>
58 #include <asm/switch_to.h>
59 #include <asm/system_misc.h>
60
61 #if defined(CONFIG_STACKPROTECTOR) && !defined(CONFIG_STACKPROTECTOR_PER_TASK)
62 #include <linux/stackprotector.h>
63 unsigned long __stack_chk_guard __ro_after_init;
64 EXPORT_SYMBOL(__stack_chk_guard);
65 #endif
66
67 /*
68  * Function pointers to optional machine specific functions
69  */
70 void (*pm_power_off)(void);
71 EXPORT_SYMBOL_GPL(pm_power_off);
72
73 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
74 void __noreturn arch_cpu_idle_dead(void)
75 {
76        cpu_die();
77 }
78 #endif
79
80 /*
81  * Called by kexec, immediately prior to machine_kexec().
82  *
83  * This must completely disable all secondary CPUs; simply causing those CPUs
84  * to execute e.g. a RAM-based pin loop is not sufficient. This allows the
85  * kexec'd kernel to use any and all RAM as it sees fit, without having to
86  * avoid any code or data used by any SW CPU pin loop. The CPU hotplug
87  * functionality embodied in smpt_shutdown_nonboot_cpus() to achieve this.
88  */
89 void machine_shutdown(void)
90 {
91         smp_shutdown_nonboot_cpus(reboot_cpu);
92 }
93
94 /*
95  * Halting simply requires that the secondary CPUs stop performing any
96  * activity (executing tasks, handling interrupts). smp_send_stop()
97  * achieves this.
98  */
99 void machine_halt(void)
100 {
101         local_irq_disable();
102         smp_send_stop();
103         while (1);
104 }
105
106 /*
107  * Power-off simply requires that the secondary CPUs stop performing any
108  * activity (executing tasks, handling interrupts). smp_send_stop()
109  * achieves this. When the system power is turned off, it will take all CPUs
110  * with it.
111  */
112 void machine_power_off(void)
113 {
114         local_irq_disable();
115         smp_send_stop();
116         do_kernel_power_off();
117 }
118
119 /*
120  * Restart requires that the secondary CPUs stop performing any activity
121  * while the primary CPU resets the system. Systems with multiple CPUs must
122  * provide a HW restart implementation, to ensure that all CPUs reset at once.
123  * This is required so that any code running after reset on the primary CPU
124  * doesn't have to co-ordinate with other CPUs to ensure they aren't still
125  * executing pre-reset code, and using RAM that the primary CPU's code wishes
126  * to use. Implementing such co-ordination would be essentially impossible.
127  */
128 void machine_restart(char *cmd)
129 {
130         /* Disable interrupts first */
131         local_irq_disable();
132         smp_send_stop();
133
134         /*
135          * UpdateCapsule() depends on the system being reset via
136          * ResetSystem().
137          */
138         if (efi_enabled(EFI_RUNTIME_SERVICES))
139                 efi_reboot(reboot_mode, NULL);
140
141         /* Now call the architecture specific reboot code. */
142         do_kernel_restart(cmd);
143
144         /*
145          * Whoops - the architecture was unable to reboot.
146          */
147         printk("Reboot failed -- System halted\n");
148         while (1);
149 }
150
151 #define bstr(suffix, str) [PSR_BTYPE_ ## suffix >> PSR_BTYPE_SHIFT] = str
152 static const char *const btypes[] = {
153         bstr(NONE, "--"),
154         bstr(  JC, "jc"),
155         bstr(   C, "-c"),
156         bstr(  J , "j-")
157 };
158 #undef bstr
159
160 static void print_pstate(struct pt_regs *regs)
161 {
162         u64 pstate = regs->pstate;
163
164         if (compat_user_mode(regs)) {
165                 printk("pstate: %08llx (%c%c%c%c %c %s %s %c%c%c %cDIT %cSSBS)\n",
166                         pstate,
167                         pstate & PSR_AA32_N_BIT ? 'N' : 'n',
168                         pstate & PSR_AA32_Z_BIT ? 'Z' : 'z',
169                         pstate & PSR_AA32_C_BIT ? 'C' : 'c',
170                         pstate & PSR_AA32_V_BIT ? 'V' : 'v',
171                         pstate & PSR_AA32_Q_BIT ? 'Q' : 'q',
172                         pstate & PSR_AA32_T_BIT ? "T32" : "A32",
173                         pstate & PSR_AA32_E_BIT ? "BE" : "LE",
174                         pstate & PSR_AA32_A_BIT ? 'A' : 'a',
175                         pstate & PSR_AA32_I_BIT ? 'I' : 'i',
176                         pstate & PSR_AA32_F_BIT ? 'F' : 'f',
177                         pstate & PSR_AA32_DIT_BIT ? '+' : '-',
178                         pstate & PSR_AA32_SSBS_BIT ? '+' : '-');
179         } else {
180                 const char *btype_str = btypes[(pstate & PSR_BTYPE_MASK) >>
181                                                PSR_BTYPE_SHIFT];
182
183                 printk("pstate: %08llx (%c%c%c%c %c%c%c%c %cPAN %cUAO %cTCO %cDIT %cSSBS BTYPE=%s)\n",
184                         pstate,
185                         pstate & PSR_N_BIT ? 'N' : 'n',
186                         pstate & PSR_Z_BIT ? 'Z' : 'z',
187                         pstate & PSR_C_BIT ? 'C' : 'c',
188                         pstate & PSR_V_BIT ? 'V' : 'v',
189                         pstate & PSR_D_BIT ? 'D' : 'd',
190                         pstate & PSR_A_BIT ? 'A' : 'a',
191                         pstate & PSR_I_BIT ? 'I' : 'i',
192                         pstate & PSR_F_BIT ? 'F' : 'f',
193                         pstate & PSR_PAN_BIT ? '+' : '-',
194                         pstate & PSR_UAO_BIT ? '+' : '-',
195                         pstate & PSR_TCO_BIT ? '+' : '-',
196                         pstate & PSR_DIT_BIT ? '+' : '-',
197                         pstate & PSR_SSBS_BIT ? '+' : '-',
198                         btype_str);
199         }
200 }
201
202 void __show_regs(struct pt_regs *regs)
203 {
204         int i, top_reg;
205         u64 lr, sp;
206
207         if (compat_user_mode(regs)) {
208                 lr = regs->compat_lr;
209                 sp = regs->compat_sp;
210                 top_reg = 12;
211         } else {
212                 lr = regs->regs[30];
213                 sp = regs->sp;
214                 top_reg = 29;
215         }
216
217         show_regs_print_info(KERN_DEFAULT);
218         print_pstate(regs);
219
220         if (!user_mode(regs)) {
221                 printk("pc : %pS\n", (void *)regs->pc);
222                 printk("lr : %pS\n", (void *)ptrauth_strip_kernel_insn_pac(lr));
223         } else {
224                 printk("pc : %016llx\n", regs->pc);
225                 printk("lr : %016llx\n", lr);
226         }
227
228         printk("sp : %016llx\n", sp);
229
230         if (system_uses_irq_prio_masking())
231                 printk("pmr: %08x\n", regs->pmr);
232
233         i = top_reg;
234
235         while (i >= 0) {
236                 printk("x%-2d: %016llx", i, regs->regs[i]);
237
238                 while (i-- % 3)
239                         pr_cont(" x%-2d: %016llx", i, regs->regs[i]);
240
241                 pr_cont("\n");
242         }
243 }
244
245 void show_regs(struct pt_regs *regs)
246 {
247         __show_regs(regs);
248         dump_backtrace(regs, NULL, KERN_DEFAULT);
249 }
250
251 static void tls_thread_flush(void)
252 {
253         write_sysreg(0, tpidr_el0);
254         if (system_supports_tpidr2())
255                 write_sysreg_s(0, SYS_TPIDR2_EL0);
256
257         if (is_compat_task()) {
258                 current->thread.uw.tp_value = 0;
259
260                 /*
261                  * We need to ensure ordering between the shadow state and the
262                  * hardware state, so that we don't corrupt the hardware state
263                  * with a stale shadow state during context switch.
264                  */
265                 barrier();
266                 write_sysreg(0, tpidrro_el0);
267         }
268 }
269
270 static void flush_tagged_addr_state(void)
271 {
272         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_TAGGED_ADDR_ABI))
273                 clear_thread_flag(TIF_TAGGED_ADDR);
274 }
275
276 static void flush_poe(void)
277 {
278         if (!system_supports_poe())
279                 return;
280
281         write_sysreg_s(POR_EL0_INIT, SYS_POR_EL0);
282 }
283
284 #ifdef CONFIG_ARM64_GCS
285
286 static void flush_gcs(void)
287 {
288         if (!system_supports_gcs())
289                 return;
290
291         current->thread.gcspr_el0 = 0;
292         current->thread.gcs_base = 0;
293         current->thread.gcs_size = 0;
294         current->thread.gcs_el0_mode = 0;
295         write_sysreg_s(GCSCRE0_EL1_nTR, SYS_GCSCRE0_EL1);
296         write_sysreg_s(0, SYS_GCSPR_EL0);
297 }
298
299 static int copy_thread_gcs(struct task_struct *p,
300                            const struct kernel_clone_args *args)
301 {
302         unsigned long gcs;
303
304         if (!system_supports_gcs())
305                 return 0;
306
307         p->thread.gcs_base = 0;
308         p->thread.gcs_size = 0;
309
310         gcs = gcs_alloc_thread_stack(p, args);
311         if (IS_ERR_VALUE(gcs))
312                 return PTR_ERR((void *)gcs);
313
314         p->thread.gcs_el0_mode = current->thread.gcs_el0_mode;
315         p->thread.gcs_el0_locked = current->thread.gcs_el0_locked;
316
317         return 0;
318 }
319
320 #else
321
322 static void flush_gcs(void) { }
323 static int copy_thread_gcs(struct task_struct *p,
324                            const struct kernel_clone_args *args)
325 {
326         return 0;
327 }
328
329 #endif
330
331 void flush_thread(void)
332 {
333         fpsimd_flush_thread();
334         tls_thread_flush();
335         flush_ptrace_hw_breakpoint(current);
336         flush_tagged_addr_state();
337         flush_poe();
338         flush_gcs();
339 }
340
341 void arch_release_task_struct(struct task_struct *tsk)
342 {
343         fpsimd_release_task(tsk);
344         gcs_free(tsk);
345 }
346
347 int arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst, struct task_struct *src)
348 {
349         /*
350          * The current/src task's FPSIMD state may or may not be live, and may
351          * have been altered by ptrace after entry to the kernel. Save the
352          * effective FPSIMD state so that this will be copied into dst.
353          */
354         fpsimd_save_and_flush_current_state();
355         fpsimd_sync_from_effective_state(src);
356
357         *dst = *src;
358
359         /*
360          * Drop stale reference to src's sve_state and convert dst to
361          * non-streaming FPSIMD mode.
362          */
363         dst->thread.fp_type = FP_STATE_FPSIMD;
364         dst->thread.sve_state = NULL;
365         clear_tsk_thread_flag(dst, TIF_SVE);
366         task_smstop_sm(dst);
367
368         /*
369          * Drop stale reference to src's sme_state and ensure dst has ZA
370          * disabled.
371          *
372          * When necessary, ZA will be inherited later in copy_thread_za().
373          */
374         dst->thread.sme_state = NULL;
375         clear_tsk_thread_flag(dst, TIF_SME);
376         dst->thread.svcr &= ~SVCR_ZA_MASK;
377
378         /* clear any pending asynchronous tag fault raised by the parent */
379         clear_tsk_thread_flag(dst, TIF_MTE_ASYNC_FAULT);
380
381         return 0;
382 }
383
384 static int copy_thread_za(struct task_struct *dst, struct task_struct *src)
385 {
386         if (!thread_za_enabled(&src->thread))
387                 return 0;
388
389         dst->thread.sve_state = kzalloc(sve_state_size(src),
390                                         GFP_KERNEL);
391         if (!dst->thread.sve_state)
392                 return -ENOMEM;
393
394         dst->thread.sme_state = kmemdup(src->thread.sme_state,
395                                         sme_state_size(src),
396                                         GFP_KERNEL);
397         if (!dst->thread.sme_state) {
398                 kfree(dst->thread.sve_state);
399                 dst->thread.sve_state = NULL;
400                 return -ENOMEM;
401         }
402
403         set_tsk_thread_flag(dst, TIF_SME);
404         dst->thread.svcr |= SVCR_ZA_MASK;
405
406         return 0;
407 }
408
409 asmlinkage void ret_from_fork(void) asm("ret_from_fork");
410
411 int copy_thread(struct task_struct *p, const struct kernel_clone_args *args)
412 {
413         unsigned long clone_flags = args->flags;
414         unsigned long stack_start = args->stack;
415         unsigned long tls = args->tls;
416         struct pt_regs *childregs = task_pt_regs(p);
417         int ret;
418
419         memset(&p->thread.cpu_context, 0, sizeof(struct cpu_context));
420
421         /*
422          * In case p was allocated the same task_struct pointer as some
423          * other recently-exited task, make sure p is disassociated from
424          * any cpu that may have run that now-exited task recently.
425          * Otherwise we could erroneously skip reloading the FPSIMD
426          * registers for p.
427          */
428         fpsimd_flush_task_state(p);
429
430         ptrauth_thread_init_kernel(p);
431
432         if (likely(!args->fn)) {
433                 *childregs = *current_pt_regs();
434                 childregs->regs[0] = 0;
435
436                 /*
437                  * Read the current TLS pointer from tpidr_el0 as it may be
438                  * out-of-sync with the saved value.
439                  */
440                 *task_user_tls(p) = read_sysreg(tpidr_el0);
441
442                 if (system_supports_poe())
443                         p->thread.por_el0 = read_sysreg_s(SYS_POR_EL0);
444
445                 if (stack_start) {
446                         if (is_compat_thread(task_thread_info(p)))
447                                 childregs->compat_sp = stack_start;
448                         else
449                                 childregs->sp = stack_start;
450                 }
451
452                 /*
453                  * Due to the AAPCS64 "ZA lazy saving scheme", PSTATE.ZA and
454                  * TPIDR2 need to be manipulated as a pair, and either both
455                  * need to be inherited or both need to be reset.
456                  *
457                  * Within a process, child threads must not inherit their
458                  * parent's TPIDR2 value or they may clobber their parent's
459                  * stack at some later point.
460                  *
461                  * When a process is fork()'d, the child must inherit ZA and
462                  * TPIDR2 from its parent in case there was dormant ZA state.
463                  *
464                  * Use CLONE_VM to determine when the child will share the
465                  * address space with the parent, and cannot safely inherit the
466                  * state.
467                  */
468                 if (system_supports_sme()) {
469                         if (!(clone_flags & CLONE_VM)) {
470                                 p->thread.tpidr2_el0 = read_sysreg_s(SYS_TPIDR2_EL0);
471                                 ret = copy_thread_za(p, current);
472                                 if (ret)
473                                         return ret;
474                         } else {
475                                 p->thread.tpidr2_el0 = 0;
476                                 WARN_ON_ONCE(p->thread.svcr & SVCR_ZA_MASK);
477                         }
478                 }
479
480                 /*
481                  * If a TLS pointer was passed to clone, use it for the new
482                  * thread.
483                  */
484                 if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
485                         p->thread.uw.tp_value = tls;
486
487                 ret = copy_thread_gcs(p, args);
488                 if (ret != 0)
489                         return ret;
490         } else {
491                 /*
492                  * A kthread has no context to ERET to, so ensure any buggy
493                  * ERET is treated as an illegal exception return.
494                  *
495                  * When a user task is created from a kthread, childregs will
496                  * be initialized by start_thread() or start_compat_thread().
497                  */
498                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
499                 childregs->pstate = PSR_MODE_EL1h | PSR_IL_BIT;
500                 childregs->stackframe.type = FRAME_META_TYPE_FINAL;
501
502                 p->thread.cpu_context.x19 = (unsigned long)args->fn;
503                 p->thread.cpu_context.x20 = (unsigned long)args->fn_arg;
504
505                 if (system_supports_poe())
506                         p->thread.por_el0 = POR_EL0_INIT;
507         }
508         p->thread.cpu_context.pc = (unsigned long)ret_from_fork;
509         p->thread.cpu_context.sp = (unsigned long)childregs;
510         /*
511          * For the benefit of the unwinder, set up childregs->stackframe
512          * as the final frame for the new task.
513          */
514         p->thread.cpu_context.fp = (unsigned long)&childregs->stackframe;
515
516         ptrace_hw_copy_thread(p);
517
518         return 0;
519 }
520
521 void tls_preserve_current_state(void)
522 {
523         *task_user_tls(current) = read_sysreg(tpidr_el0);
524         if (system_supports_tpidr2() && !is_compat_task())
525                 current->thread.tpidr2_el0 = read_sysreg_s(SYS_TPIDR2_EL0);
526 }
527
528 static void tls_thread_switch(struct task_struct *next)
529 {
530         tls_preserve_current_state();
531
532         if (is_compat_thread(task_thread_info(next)))
533                 write_sysreg(next->thread.uw.tp_value, tpidrro_el0);
534         else
535                 write_sysreg(0, tpidrro_el0);
536
537         write_sysreg(*task_user_tls(next), tpidr_el0);
538         if (system_supports_tpidr2())
539                 write_sysreg_s(next->thread.tpidr2_el0, SYS_TPIDR2_EL0);
540 }
541
542 /*
543  * Force SSBS state on context-switch, since it may be lost after migrating
544  * from a CPU which treats the bit as RES0 in a heterogeneous system.
545  */
546 static void ssbs_thread_switch(struct task_struct *next)
547 {
548         /*
549          * Nothing to do for kernel threads, but 'regs' may be junk
550          * (e.g. idle task) so check the flags and bail early.
551          */
552         if (unlikely(next->flags & PF_KTHREAD))
553                 return;
554
555         /*
556          * If all CPUs implement the SSBS extension, then we just need to
557          * context-switch the PSTATE field.
558          */
559         if (alternative_has_cap_unlikely(ARM64_SSBS))
560                 return;
561
562         spectre_v4_enable_task_mitigation(next);
563 }
564
565 /*
566  * We store our current task in sp_el0, which is clobbered by userspace. Keep a
567  * shadow copy so that we can restore this upon entry from userspace.
568  *
569  * This is *only* for exception entry from EL0, and is not valid until we
570  * __switch_to() a user task.
571  */
572 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, __entry_task);
573
574 static void entry_task_switch(struct task_struct *next)
575 {
576         __this_cpu_write(__entry_task, next);
577 }
578
579 #ifdef CONFIG_ARM64_GCS
580
581 void gcs_preserve_current_state(void)
582 {
583         current->thread.gcspr_el0 = read_sysreg_s(SYS_GCSPR_EL0);
584 }
585
586 static void gcs_thread_switch(struct task_struct *next)
587 {
588         if (!system_supports_gcs())
589                 return;
590
591         /* GCSPR_EL0 is always readable */
592         gcs_preserve_current_state();
593         write_sysreg_s(next->thread.gcspr_el0, SYS_GCSPR_EL0);
594
595         if (current->thread.gcs_el0_mode != next->thread.gcs_el0_mode)
596                 gcs_set_el0_mode(next);
597
598         /*
599          * Ensure that GCS memory effects of the 'prev' thread are
600          * ordered before other memory accesses with release semantics
601          * (or preceded by a DMB) on the current PE. In addition, any
602          * memory accesses with acquire semantics (or succeeded by a
603          * DMB) are ordered before GCS memory effects of the 'next'
604          * thread. This will ensure that the GCS memory effects are
605          * visible to other PEs in case of migration.
606          */
607         if (task_gcs_el0_enabled(current) || task_gcs_el0_enabled(next))
608                 gcsb_dsync();
609 }
610
611 #else
612
613 static void gcs_thread_switch(struct task_struct *next)
614 {
615 }
616
617 #endif
618
619 /*
620  * Handle sysreg updates for ARM erratum 1418040 which affects the 32bit view of
621  * CNTVCT, various other errata which require trapping all CNTVCT{,_EL0}
622  * accesses and prctl(PR_SET_TSC). Ensure access is disabled iff a workaround is
623  * required or PR_TSC_SIGSEGV is set.
624  */
625 static void update_cntkctl_el1(struct task_struct *next)
626 {
627         struct thread_info *ti = task_thread_info(next);
628
629         if (test_ti_thread_flag(ti, TIF_TSC_SIGSEGV) ||
630             has_erratum_handler(read_cntvct_el0) ||
631             (IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_ERRATUM_1418040) &&
632              this_cpu_has_cap(ARM64_WORKAROUND_1418040) &&
633              is_compat_thread(ti)))
634                 sysreg_clear_set(cntkctl_el1, ARCH_TIMER_USR_VCT_ACCESS_EN, 0);
635         else
636                 sysreg_clear_set(cntkctl_el1, 0, ARCH_TIMER_USR_VCT_ACCESS_EN);
637 }
638
639 static void cntkctl_thread_switch(struct task_struct *prev,
640                                   struct task_struct *next)
641 {
642         if ((read_ti_thread_flags(task_thread_info(prev)) &
643              (_TIF_32BIT | _TIF_TSC_SIGSEGV)) !=
644             (read_ti_thread_flags(task_thread_info(next)) &
645              (_TIF_32BIT | _TIF_TSC_SIGSEGV)))
646                 update_cntkctl_el1(next);
647 }
648
649 static int do_set_tsc_mode(unsigned int val)
650 {
651         bool tsc_sigsegv;
652
653         if (val == PR_TSC_SIGSEGV)
654                 tsc_sigsegv = true;
655         else if (val == PR_TSC_ENABLE)
656                 tsc_sigsegv = false;
657         else
658                 return -EINVAL;
659
660         preempt_disable();
661         update_thread_flag(TIF_TSC_SIGSEGV, tsc_sigsegv);
662         update_cntkctl_el1(current);
663         preempt_enable();
664
665         return 0;
666 }
667
668 static void permission_overlay_switch(struct task_struct *next)
669 {
670         if (!system_supports_poe())
671                 return;
672
673         current->thread.por_el0 = read_sysreg_s(SYS_POR_EL0);
674         if (current->thread.por_el0 != next->thread.por_el0) {
675                 write_sysreg_s(next->thread.por_el0, SYS_POR_EL0);
676                 /*
677                  * No ISB required as we can tolerate spurious Overlay faults -
678                  * the fault handler will check again based on the new value
679                  * of POR_EL0.
680                  */
681         }
682 }
683
684 /*
685  * __switch_to() checks current->thread.sctlr_user as an optimisation. Therefore
686  * this function must be called with preemption disabled and the update to
687  * sctlr_user must be made in the same preemption disabled block so that
688  * __switch_to() does not see the variable update before the SCTLR_EL1 one.
689  */
690 void update_sctlr_el1(u64 sctlr)
691 {
692         /*
693          * EnIA must not be cleared while in the kernel as this is necessary for
694          * in-kernel PAC. It will be cleared on kernel exit if needed.
695          */
696         sysreg_clear_set(sctlr_el1, SCTLR_USER_MASK & ~SCTLR_ELx_ENIA, sctlr);
697
698         /* ISB required for the kernel uaccess routines when setting TCF0. */
699         isb();
700 }
701
702 /*
703  * Thread switching.
704  */
705 __notrace_funcgraph __sched
706 struct task_struct *__switch_to(struct task_struct *prev,
707                                 struct task_struct *next)
708 {
709         struct task_struct *last;
710
711         fpsimd_thread_switch(next);
712         tls_thread_switch(next);
713         hw_breakpoint_thread_switch(next);
714         contextidr_thread_switch(next);
715         entry_task_switch(next);
716         ssbs_thread_switch(next);
717         cntkctl_thread_switch(prev, next);
718         ptrauth_thread_switch_user(next);
719         permission_overlay_switch(next);
720         gcs_thread_switch(next);
721
722         /*
723          * Complete any pending TLB or cache maintenance on this CPU in case the
724          * thread migrates to a different CPU. This full barrier is also
725          * required by the membarrier system call. Additionally it makes any
726          * in-progress pgtable writes visible to the table walker; See
727          * emit_pte_barriers().
728          */
729         dsb(ish);
730
731         /*
732          * MTE thread switching must happen after the DSB above to ensure that
733          * any asynchronous tag check faults have been logged in the TFSR*_EL1
734          * registers.
735          */
736         mte_thread_switch(next);
737         /* avoid expensive SCTLR_EL1 accesses if no change */
738         if (prev->thread.sctlr_user != next->thread.sctlr_user)
739                 update_sctlr_el1(next->thread.sctlr_user);
740
741         /* the actual thread switch */
742         last = cpu_switch_to(prev, next);
743
744         return last;
745 }
746
747 struct wchan_info {
748         unsigned long   pc;
749         int             count;
750 };
751
752 static bool get_wchan_cb(void *arg, unsigned long pc)
753 {
754         struct wchan_info *wchan_info = arg;
755
756         if (!in_sched_functions(pc)) {
757                 wchan_info->pc = pc;
758                 return false;
759         }
760         return wchan_info->count++ < 16;
761 }
762
763 unsigned long __get_wchan(struct task_struct *p)
764 {
765         struct wchan_info wchan_info = {
766                 .pc = 0,
767                 .count = 0,
768         };
769
770         if (!try_get_task_stack(p))
771                 return 0;
772
773         arch_stack_walk(get_wchan_cb, &wchan_info, p, NULL);
774
775         put_task_stack(p);
776
777         return wchan_info.pc;
778 }
779
780 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
781 {
782         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
783                 sp -= get_random_u32_below(PAGE_SIZE);
784         return sp & ~0xf;
785 }
786
787 #ifdef CONFIG_COMPAT
788 int compat_elf_check_arch(const struct elf32_hdr *hdr)
789 {
790         if (!system_supports_32bit_el0())
791                 return false;
792
793         if ((hdr)->e_machine != EM_ARM)
794                 return false;
795
796         if (!((hdr)->e_flags & EF_ARM_EABI_MASK))
797                 return false;
798
799         /*
800          * Prevent execve() of a 32-bit program from a deadline task
801          * if the restricted affinity mask would be inadmissible on an
802          * asymmetric system.
803          */
804         return !static_branch_unlikely(&arm64_mismatched_32bit_el0) ||
805                !dl_task_check_affinity(current, system_32bit_el0_cpumask());
806 }
807 #endif
808
809 /*
810  * Called from setup_new_exec() after (COMPAT_)SET_PERSONALITY.
811  */
812 void arch_setup_new_exec(void)
813 {
814         unsigned long mmflags = 0;
815
816         if (is_compat_task()) {
817                 mmflags = MMCF_AARCH32;
818
819                 /*
820                  * Restrict the CPU affinity mask for a 32-bit task so that
821                  * it contains only 32-bit-capable CPUs.
822                  *
823                  * From the perspective of the task, this looks similar to
824                  * what would happen if the 64-bit-only CPUs were hot-unplugged
825                  * at the point of execve(), although we try a bit harder to
826                  * honour the cpuset hierarchy.
827                  */
828                 if (static_branch_unlikely(&arm64_mismatched_32bit_el0))
829                         force_compatible_cpus_allowed_ptr(current);
830         } else if (static_branch_unlikely(&arm64_mismatched_32bit_el0)) {
831                 relax_compatible_cpus_allowed_ptr(current);
832         }
833
834         current->mm->context.flags = mmflags;
835         ptrauth_thread_init_user();
836         mte_thread_init_user();
837         do_set_tsc_mode(PR_TSC_ENABLE);
838
839         if (task_spec_ssb_noexec(current)) {
840                 arch_prctl_spec_ctrl_set(current, PR_SPEC_STORE_BYPASS,
841                                          PR_SPEC_ENABLE);
842         }
843 }
844
845 #ifdef CONFIG_ARM64_TAGGED_ADDR_ABI
846 /*
847  * Control the relaxed ABI allowing tagged user addresses into the kernel.
848  */
849 static unsigned int tagged_addr_disabled;
850
851 long set_tagged_addr_ctrl(struct task_struct *task, unsigned long arg)
852 {
853         unsigned long valid_mask = PR_TAGGED_ADDR_ENABLE;
854         struct thread_info *ti = task_thread_info(task);
855
856         if (is_compat_thread(ti))
857                 return -EINVAL;
858
859         if (system_supports_mte())
860                 valid_mask |= PR_MTE_TCF_SYNC | PR_MTE_TCF_ASYNC \
861                         | PR_MTE_TAG_MASK;
862
863         if (arg & ~valid_mask)
864                 return -EINVAL;
865
866         /*
867          * Do not allow the enabling of the tagged address ABI if globally
868          * disabled via sysctl abi.tagged_addr_disabled.
869          */
870         if (arg & PR_TAGGED_ADDR_ENABLE && tagged_addr_disabled)
871                 return -EINVAL;
872
873         if (set_mte_ctrl(task, arg) != 0)
874                 return -EINVAL;
875
876         update_ti_thread_flag(ti, TIF_TAGGED_ADDR, arg & PR_TAGGED_ADDR_ENABLE);
877
878         return 0;
879 }
880
881 long get_tagged_addr_ctrl(struct task_struct *task)
882 {
883         long ret = 0;
884         struct thread_info *ti = task_thread_info(task);
885
886         if (is_compat_thread(ti))
887                 return -EINVAL;
888
889         if (test_ti_thread_flag(ti, TIF_TAGGED_ADDR))
890                 ret = PR_TAGGED_ADDR_ENABLE;
891
892         ret |= get_mte_ctrl(task);
893
894         return ret;
895 }
896
897 /*
898  * Global sysctl to disable the tagged user addresses support. This control
899  * only prevents the tagged address ABI enabling via prctl() and does not
900  * disable it for tasks that already opted in to the relaxed ABI.
901  */
902
903 static const struct ctl_table tagged_addr_sysctl_table[] = {
904         {
905                 .procname       = "tagged_addr_disabled",
906                 .mode           = 0644,
907                 .data           = &tagged_addr_disabled,
908                 .maxlen         = sizeof(int),
909                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
910                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
911                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
912         },
913 };
914
915 static int __init tagged_addr_init(void)
916 {
917         if (!register_sysctl("abi", tagged_addr_sysctl_table))
918                 return -EINVAL;
919         return 0;
920 }
921
922 core_initcall(tagged_addr_init);
923 #endif  /* CONFIG_ARM64_TAGGED_ADDR_ABI */
924
925 #ifdef CONFIG_BINFMT_ELF
926 int arch_elf_adjust_prot(int prot, const struct arch_elf_state *state,
927                          bool has_interp, bool is_interp)
928 {
929         /*
930          * For dynamically linked executables the interpreter is
931          * responsible for setting PROT_BTI on everything except
932          * itself.
933          */
934         if (is_interp != has_interp)
935                 return prot;
936
937         if (!(state->flags & ARM64_ELF_BTI))
938                 return prot;
939
940         if (prot & PROT_EXEC)
941                 prot |= PROT_BTI;
942
943         return prot;
944 }
945 #endif
946
947 int get_tsc_mode(unsigned long adr)
948 {
949         unsigned int val;
950
951         if (is_compat_task())
952                 return -EINVAL;
953
954         if (test_thread_flag(TIF_TSC_SIGSEGV))
955                 val = PR_TSC_SIGSEGV;
956         else
957                 val = PR_TSC_ENABLE;
958
959         return put_user(val, (unsigned int __user *)adr);
960 }
961
962 int set_tsc_mode(unsigned int val)
963 {
964         if (is_compat_task())
965                 return -EINVAL;
966
967         return do_set_tsc_mode(val);
968 }