kcsan: Add core support for a subset of weak memory modeling
authorMarco Elver <elver@google.com>
Thu, 5 Aug 2021 12:57:45 +0000 (14:57 +0200)
committerPaul E. McKenney <paulmck@kernel.org>
Fri, 10 Dec 2021 00:42:26 +0000 (16:42 -0800)
commit69562e4983d93e2791c0bf128b07462afbd7f4dc
tree3f09f093f4aea94918bd1ebb127f61a6f263d15d
parent9756f64c8f2d19c0029a5827bda8ac275302ec22
kcsan: Add core support for a subset of weak memory modeling

Add support for modeling a subset of weak memory, which will enable
detection of a subset of data races due to missing memory barriers.

KCSAN's approach to detecting missing memory barriers is based on
modeling access reordering, and enabled if `CONFIG_KCSAN_WEAK_MEMORY=y`,
which depends on `CONFIG_KCSAN_STRICT=y`. The feature can be enabled or
disabled at boot and runtime via the `kcsan.weak_memory` boot parameter.

Each memory access for which a watchpoint is set up, is also selected
for simulated reordering within the scope of its function (at most 1
in-flight access).

We are limited to modeling the effects of "buffering" (delaying the
access), since the runtime cannot "prefetch" accesses (therefore no
acquire modeling). Once an access has been selected for reordering, it
is checked along every other access until the end of the function scope.
If an appropriate memory barrier is encountered, the access will no
longer be considered for reordering.

When the result of a memory operation should be ordered by a barrier,
KCSAN can then detect data races where the conflict only occurs as a
result of a missing barrier due to reordering accesses.

Suggested-by: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Signed-off-by: Marco Elver <elver@google.com>
Signed-off-by: Paul E. McKenney <paulmck@kernel.org>
include/linux/kcsan-checks.h
include/linux/kcsan.h
include/linux/sched.h
kernel/kcsan/core.c
lib/Kconfig.kcsan
scripts/Makefile.kcsan