]> git.ipfire.org Git - thirdparty/kernel/linux.git/commitdiff
KVM: x86/mmu: Alloc TDP MMU roots while holding mmu_lock for read
authorSean Christopherson <seanjc@google.com>
Thu, 11 Jan 2024 02:00:47 +0000 (18:00 -0800)
committerSean Christopherson <seanjc@google.com>
Fri, 23 Feb 2024 00:28:45 +0000 (16:28 -0800)
Allocate TDP MMU roots while holding mmu_lock for read, and instead use
tdp_mmu_pages_lock to guard against duplicate roots.  This allows KVM to
create new roots without forcing kvm_tdp_mmu_zap_invalidated_roots() to
yield, e.g. allows vCPUs to load new roots after memslot deletion without
forcing the zap thread to detect contention and yield (or complete if the
kernel isn't preemptible).

Note, creating a new TDP MMU root as an mmu_lock reader is safe for two
reasons: (1) paths that must guarantee all roots/SPTEs are *visited* take
mmu_lock for write and so are still mutually exclusive, e.g. mmu_notifier
invalidations, and (2) paths that require all roots/SPTEs to *observe*
some given state without holding mmu_lock for write must ensure freshness
through some other means, e.g. toggling dirty logging must first wait for
SRCU readers to recognize the memslot flags change before processing
existing roots/SPTEs.

Link: https://lore.kernel.org/r/20240111020048.844847-8-seanjc@google.com
Signed-off-by: Sean Christopherson <seanjc@google.com>
arch/x86/kvm/mmu/tdp_mmu.c

index 9a8250a14fc1564452bae56de26b86622804ce97..d078157e62aa4025e6a3a6411e0d6b118245f3b8 100644 (file)
@@ -223,51 +223,42 @@ static void tdp_mmu_init_child_sp(struct kvm_mmu_page *child_sp,
        tdp_mmu_init_sp(child_sp, iter->sptep, iter->gfn, role);
 }
 
-static struct kvm_mmu_page *kvm_tdp_mmu_try_get_root(struct kvm_vcpu *vcpu)
-{
-       union kvm_mmu_page_role role = vcpu->arch.mmu->root_role;
-       int as_id = kvm_mmu_role_as_id(role);
-       struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
-       struct kvm_mmu_page *root;
-
-       for_each_valid_tdp_mmu_root_yield_safe(kvm, root, as_id) {
-               if (root->role.word == role.word)
-                       return root;
-       }
-
-       return NULL;
-}
-
 int kvm_tdp_mmu_alloc_root(struct kvm_vcpu *vcpu)
 {
        struct kvm_mmu *mmu = vcpu->arch.mmu;
        union kvm_mmu_page_role role = mmu->root_role;
+       int as_id = kvm_mmu_role_as_id(role);
        struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
        struct kvm_mmu_page *root;
 
        /*
-        * Check for an existing root while holding mmu_lock for read to avoid
+        * Check for an existing root before acquiring the pages lock to avoid
         * unnecessary serialization if multiple vCPUs are loading a new root.
         * E.g. when bringing up secondary vCPUs, KVM will already have created
         * a valid root on behalf of the primary vCPU.
         */
        read_lock(&kvm->mmu_lock);
-       root = kvm_tdp_mmu_try_get_root(vcpu);
-       read_unlock(&kvm->mmu_lock);
 
-       if (root)
-               goto out;
+       for_each_valid_tdp_mmu_root_yield_safe(kvm, root, as_id) {
+               if (root->role.word == role.word)
+                       goto out_read_unlock;
+       }
 
-       write_lock(&kvm->mmu_lock);
+       spin_lock(&kvm->arch.tdp_mmu_pages_lock);
 
        /*
-        * Recheck for an existing root after acquiring mmu_lock for write.  It
-        * is possible a new usable root was created between dropping mmu_lock
-        * (for read) and acquiring it for write.
+        * Recheck for an existing root after acquiring the pages lock, another
+        * vCPU may have raced ahead and created a new usable root.  Manually
+        * walk the list of roots as the standard macros assume that the pages
+        * lock is *not* held.  WARN if grabbing a reference to a usable root
+        * fails, as the last reference to a root can only be put *after* the
+        * root has been invalidated, which requires holding mmu_lock for write.
         */
-       root = kvm_tdp_mmu_try_get_root(vcpu);
-       if (root)
-               goto out_unlock;
+       list_for_each_entry(root, &kvm->arch.tdp_mmu_roots, link) {
+               if (root->role.word == role.word &&
+                   !WARN_ON_ONCE(!kvm_tdp_mmu_get_root(root)))
+                       goto out_spin_unlock;
+       }
 
        root = tdp_mmu_alloc_sp(vcpu);
        tdp_mmu_init_sp(root, NULL, 0, role);
@@ -280,14 +271,12 @@ int kvm_tdp_mmu_alloc_root(struct kvm_vcpu *vcpu)
         * is ultimately put by kvm_tdp_mmu_zap_invalidated_roots().
         */
        refcount_set(&root->tdp_mmu_root_count, 2);
-
-       spin_lock(&kvm->arch.tdp_mmu_pages_lock);
        list_add_rcu(&root->link, &kvm->arch.tdp_mmu_roots);
-       spin_unlock(&kvm->arch.tdp_mmu_pages_lock);
 
-out_unlock:
-       write_unlock(&kvm->mmu_lock);
-out:
+out_spin_unlock:
+       spin_unlock(&kvm->arch.tdp_mmu_pages_lock);
+out_read_unlock:
+       read_unlock(&kvm->mmu_lock);
        /*
         * Note, KVM_REQ_MMU_FREE_OBSOLETE_ROOTS will prevent entering the guest
         * and actually consuming the root if it's invalidated after dropping