]> xenbits.xensource.com Git - xen.git/commitdiff
xen/x86: use flag byte for decision whether xen_cr3 is valid
authorJuergen Gross <jgross@suse.com>
Thu, 26 Apr 2018 11:33:15 +0000 (13:33 +0200)
committerJan Beulich <jbeulich@suse.com>
Tue, 29 May 2018 08:46:36 +0000 (10:46 +0200)
Today cpu_info->xen_cr3 is either 0 to indicate %cr3 doesn't need to
be switched on entry to Xen, or negative for keeping the value while
indicating not to restore %cr3, or positive in case %cr3 is to be
restored.

Switch to use a flag byte instead of a negative xen_cr3 value in order
to allow %cr3 values with the high bit set in case we want to keep TLB
entries when using the PCID feature.

This reduces the number of branches in interrupt handling and results
in better performance (e.g. parallel make of the Xen hypervisor on my
system was using about 3% less system time).

Signed-off-by: Juergen Gross <jgross@suse.com>
Reviewed-by: Jan Beulich <jbeulich@suse.com>
xen/arch/x86/domain.c
xen/arch/x86/mm.c
xen/arch/x86/smpboot.c
xen/arch/x86/x86_64/asm-offsets.c
xen/arch/x86/x86_64/compat/entry.S
xen/arch/x86/x86_64/entry.S
xen/include/asm-x86/current.h

index 23af8c07892a5717ac12d3a3d59fc1dd1fcf3cc3..06dc5e51c0c16cb8dad3dcccf83645f995b30b4b 100644 (file)
@@ -2115,6 +2115,7 @@ void context_switch(struct vcpu *prev, struct vcpu *next)
 
     ASSERT(local_irq_is_enabled());
 
+    get_cpu_info()->use_pv_cr3 = 0;
     get_cpu_info()->xen_cr3 = 0;
 
     cpumask_copy(&dirty_mask, next->vcpu_dirty_cpumask);
index 6cbf202e8667e67c8283d5e006db03d4d21cbd21..54c748005695718bac3cdf3e280b7fa4053d37c7 100644 (file)
@@ -514,7 +514,8 @@ void write_ptbase(struct vcpu *v)
     }
     else
     {
-        /* Make sure to clear xen_cr3 before pv_cr3. */
+        /* Make sure to clear use_pv_cr3 and xen_cr3 before pv_cr3. */
+        cpu_info->use_pv_cr3 = 0;
         cpu_info->xen_cr3 = 0;
         /* switch_cr3_cr4() serializes. */
         switch_cr3_cr4(v->arch.cr3, new_cr4);
index 9caba91b7de169eae5c7110faa0d4016fcc22832..97804d3b4d83e8d9eefce2a928209438a9f4e14a 100644 (file)
@@ -321,6 +321,7 @@ void start_secondary(void *unused)
      */
     spin_debug_disable();
 
+    get_cpu_info()->use_pv_cr3 = 0;
     get_cpu_info()->xen_cr3 = 0;
     get_cpu_info()->pv_cr3 = 0;
 
@@ -1122,6 +1123,7 @@ void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
     cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), &cpu_online_map);
     cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), &cpu_present_map);
 
+    get_cpu_info()->use_pv_cr3 = 0;
     get_cpu_info()->xen_cr3 = 0;
     get_cpu_info()->pv_cr3 = 0;
 }
index 1b88c36c4089ebae74b7e3a768f53a3fe0af3856..994b23b04b845e04aa8584a1c4f07ab5e71a7395 100644 (file)
@@ -145,6 +145,7 @@ void __dummy__(void)
     OFFSET(CPUINFO_xen_spec_ctrl, struct cpu_info, xen_spec_ctrl);
     OFFSET(CPUINFO_spec_ctrl_flags, struct cpu_info, spec_ctrl_flags);
     OFFSET(CPUINFO_root_pgt_changed, struct cpu_info, root_pgt_changed);
+    OFFSET(CPUINFO_use_pv_cr3, struct cpu_info, use_pv_cr3);
     DEFINE(CPUINFO_sizeof, sizeof(struct cpu_info));
     BLANK();
 
index 3865225786851a80bc0c4dce8fa90d2835572fbf..151f35c3a7cdade973141b4a5dde0fe7ba83fbd3 100644 (file)
@@ -293,10 +293,9 @@ ENTRY(cstar_enter)
 
         GET_STACK_END(bx)
         mov   STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%rbx), %rcx
-        neg   %rcx
+        test  %rcx, %rcx
         jz    .Lcstar_cr3_okay
-        mov   %rcx, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%rbx)
-        neg   %rcx
+        movb  $0, STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%rbx)
         mov   %rcx, %cr3
         movq  $0, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%rbx)
 .Lcstar_cr3_okay:
index 437d1ee24acf9970287b48efc342ba742953e6d4..7d21096b8803b5777221016bbc05a042f99db32b 100644 (file)
@@ -71,6 +71,7 @@ restore_all_guest:
         rep movsq
 .Lrag_copy_done:
         mov   %r9, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%rdx)
+        movb  $1, STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%rdx)
         mov   %rax, %cr3
 .Lrag_keep_cr3:
 
@@ -119,14 +120,9 @@ restore_all_xen:
          * case we return to late PV exit code (from an NMI or #MC).
          */
         GET_STACK_END(bx)
-        mov   STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%rbx), %rdx
+        cmpb  $0, STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%rbx)
+UNLIKELY_START(ne, exit_cr3)
         mov   STACK_CPUINFO_FIELD(pv_cr3)(%rbx), %rax
-        test  %rdx, %rdx
-        /*
-         * Ideally the condition would be "nsz", but such doesn't exist,
-         * so "g" will have to do.
-         */
-UNLIKELY_START(g, exit_cr3)
         mov   %rax, %cr3
 UNLIKELY_END(exit_cr3)
 
@@ -168,10 +164,9 @@ ENTRY(lstar_enter)
 
         GET_STACK_END(bx)
         mov   STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%rbx), %rcx
-        neg   %rcx
+        test  %rcx, %rcx
         jz    .Llstar_cr3_okay
-        mov   %rcx, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%rbx)
-        neg   %rcx
+        movb  $0, STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%rbx)
         mov   %rcx, %cr3
         movq  $0, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%rbx)
 .Llstar_cr3_okay:
@@ -350,10 +345,9 @@ GLOBAL(sysenter_eflags_saved)
         /* PUSHF above has saved EFLAGS.IF clear (the caller had it set). */
         orl   $X86_EFLAGS_IF, UREGS_eflags(%rsp)
         mov   STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%rbx), %rcx
-        neg   %rcx
+        test  %rcx, %rcx
         jz    .Lsyse_cr3_okay
-        mov   %rcx, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%rbx)
-        neg   %rcx
+        movb  $0, STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%rbx)
         mov   %rcx, %cr3
         movq  $0, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%rbx)
 .Lsyse_cr3_okay:
@@ -400,10 +394,9 @@ ENTRY(int80_direct_trap)
 
         GET_STACK_END(bx)
         mov   STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%rbx), %rcx
-        neg   %rcx
+        test  %rcx, %rcx
         jz    .Lint80_cr3_okay
-        mov   %rcx, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%rbx)
-        neg   %rcx
+        movb  $0, STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%rbx)
         mov   %rcx, %cr3
         movq  $0, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%rbx)
 .Lint80_cr3_okay:
@@ -584,24 +577,24 @@ ENTRY(common_interrupt)
         /* WARNING! `ret`, `call *`, `jmp *` not safe before this point. */
 
         mov   STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14), %rcx
+        mov   STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%r14), %bl
         mov   %rcx, %r15
-        neg   %rcx
+        test  %rcx, %rcx
         jz    .Lintr_cr3_okay
-        jns   .Lintr_cr3_load
-        mov   %rcx, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14)
-        neg   %rcx
-.Lintr_cr3_load:
+        movb  $0, STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%r14)
         mov   %rcx, %cr3
         xor   %ecx, %ecx
         mov   %rcx, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14)
         testb $3, UREGS_cs(%rsp)
         cmovnz %rcx, %r15
+        cmovnz %rcx, %rbx
 .Lintr_cr3_okay:
 
         CR4_PV32_RESTORE
         movq %rsp,%rdi
         callq do_IRQ
         mov   %r15, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14)
+        mov   %bl, STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%r14)
         jmp ret_from_intr
 
 /* No special register assumptions. */
@@ -626,18 +619,17 @@ GLOBAL(handle_exception)
         /* WARNING! `ret`, `call *`, `jmp *` not safe before this point. */
 
         mov   STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14), %rcx
+        mov   STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%r14), %r13b
         mov   %rcx, %r15
-        neg   %rcx
+        test  %rcx, %rcx
         jz    .Lxcpt_cr3_okay
-        jns   .Lxcpt_cr3_load
-        mov   %rcx, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14)
-        neg   %rcx
-.Lxcpt_cr3_load:
+        movb  $0, STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%r14)
         mov   %rcx, %cr3
         xor   %ecx, %ecx
         mov   %rcx, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14)
         testb $3, UREGS_cs(%rsp)
         cmovnz %rcx, %r15
+        cmovnz %rcx, %r13
 .Lxcpt_cr3_okay:
 
 handle_exception_saved:
@@ -706,6 +698,7 @@ handle_exception_saved:
         mov   (%rdx, %rax, 8), %rdx
         INDIRECT_CALL %rdx
         mov   %r15, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14)
+        mov   %r13b, STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%r14)
         testb $3,UREGS_cs(%rsp)
         jz    restore_all_xen
         movq  VCPU_domain(%rbx),%rax
@@ -733,6 +726,7 @@ exception_with_ints_disabled:
 1:      movq  UREGS_error_code(%rsp),%rax # ec/ev
         movq  %rax,UREGS_kernel_sizeof(%rsp)
         mov   %r15, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14)
+        mov   %r13b, STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%r14)
         jmp   restore_all_xen           # return to fixup code
 
 /* No special register assumptions. */
@@ -817,12 +811,9 @@ ENTRY(double_fault)
         /* WARNING! `ret`, `call *`, `jmp *` not safe before this point. */
 
         mov   STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14), %rbx
-        neg   %rbx
+        test  %rbx, %rbx
         jz    .Ldblf_cr3_okay
-        jns   .Ldblf_cr3_load
-        mov   %rbx, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14)
-        neg   %rbx
-.Ldblf_cr3_load:
+        movb  $0, STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%r14)
         mov   %rbx, %cr3
         movq $0, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14)
 .Ldblf_cr3_okay:
@@ -852,13 +843,11 @@ handle_ist_exception:
         /* WARNING! `ret`, `call *`, `jmp *` not safe before this point. */
 
         mov   STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14), %rcx
+        mov   STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%r14), %bl
         mov   %rcx, %r15
-        neg   %rcx
+        test  %rcx, %rcx
         jz    .List_cr3_okay
-        jns   .List_cr3_load
-        mov   %rcx, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14)
-        neg   %rcx
-.List_cr3_load:
+        movb  $0, STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%r14)
         mov   %rcx, %cr3
         movq  $0, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14)
 .List_cr3_okay:
@@ -871,6 +860,7 @@ handle_ist_exception:
          * and copy the context to stack bottom.
          */
         xor   %r15, %r15
+        xor   %ebx, %ebx
         GET_CPUINFO_FIELD(guest_cpu_user_regs,di)
         movq  %rsp,%rsi
         movl  $UREGS_kernel_sizeof/8,%ecx
@@ -882,6 +872,7 @@ handle_ist_exception:
         mov   (%rdx, %rax, 8), %rdx
         INDIRECT_CALL %rdx
         mov   %r15, STACK_CPUINFO_FIELD(xen_cr3)(%r14)
+        mov   %bl, STACK_CPUINFO_FIELD(use_pv_cr3)(%r14)
         cmpb  $TRAP_nmi,UREGS_entry_vector(%rsp)
         jne   ret_from_intr
 
index 7baa737c7c04d3325f82a246e333958899867794..0cf4a7c0811ebd26765bc0d04fee74683c7d7f4d 100644 (file)
@@ -48,10 +48,7 @@ struct cpu_info {
      * context is being entered. A value of zero indicates no setting of CR3
      * is to be performed.
      * The former is the value to restore when re-entering Xen, if any. IOW
-     * its value being zero means there's nothing to restore. However, its
-     * value can also be negative, indicating to the exit-to-Xen code that
-     * restoring is not necessary, but allowing any nested entry code paths
-     * to still know the value to put back into CR3.
+     * its value being zero means there's nothing to restore.
      */
     unsigned long xen_cr3;
     unsigned long pv_cr3;
@@ -69,6 +66,13 @@ struct cpu_info {
      */
     bool_t       root_pgt_changed;
 
+    /*
+     * use_pv_cr3 is set in case the value of pv_cr3 is to be written into
+     * CR3 when returning from an interrupt. The main use is when returning
+     * from a NMI or MCE to hypervisor code where pv_cr3 was active.
+     */
+    bool_t       use_pv_cr3;
+
     unsigned long __pad;
     /* get_stack_bottom() must be 16-byte aligned */
 };