arm64: Add software workaround for Falkor erratum 1041
authorShanker Donthineni <shankerd@codeaurora.org>
Mon, 11 Dec 2017 22:42:32 +0000 (16:42 -0600)
committerWill Deacon <will.deacon@arm.com>
Tue, 12 Dec 2017 11:45:19 +0000 (11:45 +0000)
The ARM architecture defines the memory locations that are permitted
to be accessed as the result of a speculative instruction fetch from
an exception level for which all stages of translation are disabled.
Specifically, the core is permitted to speculatively fetch from the
4KB region containing the current program counter 4K and next 4K.

When translation is changed from enabled to disabled for the running
exception level (SCTLR_ELn[M] changed from a value of 1 to 0), the
Falkor core may errantly speculatively access memory locations outside
of the 4KB region permitted by the architecture. The errant memory
access may lead to one of the following unexpected behaviors.

1) A System Error Interrupt (SEI) being raised by the Falkor core due
   to the errant memory access attempting to access a region of memory
   that is protected by a slave-side memory protection unit.
2) Unpredictable device behavior due to a speculative read from device
   memory. This behavior may only occur if the instruction cache is
   disabled prior to or coincident with translation being changed from
   enabled to disabled.

The conditions leading to this erratum will not occur when either of the
following occur:
 1) A higher exception level disables translation of a lower exception level
   (e.g. EL2 changing SCTLR_EL1[M] from a value of 1 to 0).
 2) An exception level disabling its stage-1 translation if its stage-2
    translation is enabled (e.g. EL1 changing SCTLR_EL1[M] from a value of 1
    to 0 when HCR_EL2[VM] has a value of 1).

To avoid the errant behavior, software must execute an ISB immediately
prior to executing the MSR that will change SCTLR_ELn[M] from 1 to 0.

Signed-off-by: Shanker Donthineni <shankerd@codeaurora.org>
Signed-off-by: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Documentation/arm64/silicon-errata.txt
arch/arm64/Kconfig
arch/arm64/include/asm/assembler.h
arch/arm64/kernel/cpu-reset.S
arch/arm64/kernel/efi-entry.S
arch/arm64/kernel/head.S
arch/arm64/kernel/relocate_kernel.S
arch/arm64/kvm/hyp-init.S

index 304bf22bb83cc0ec8dfbbcf2a48b206ecb781afb..fc1c884fea10497357f889b11e33c6d323fecf55 100644 (file)
@@ -75,3 +75,4 @@ stable kernels.
 | Qualcomm Tech. | Falkor v1       | E1003           | QCOM_FALKOR_ERRATUM_1003    |
 | Qualcomm Tech. | Falkor v1       | E1009           | QCOM_FALKOR_ERRATUM_1009    |
 | Qualcomm Tech. | QDF2400 ITS     | E0065           | QCOM_QDF2400_ERRATUM_0065   |
+| Qualcomm Tech. | Falkor v{1,2}   | E1041           | QCOM_FALKOR_ERRATUM_1041    |
index a93339f5178f2eff247144eb9244c077225094bc..c9a7e9e1414f344c9dfd515600e3e4378bf61d81 100644 (file)
@@ -557,7 +557,6 @@ config QCOM_QDF2400_ERRATUM_0065
 
          If unsure, say Y.
 
-
 config SOCIONEXT_SYNQUACER_PREITS
        bool "Socionext Synquacer: Workaround for GICv3 pre-ITS"
        default y
@@ -576,6 +575,17 @@ config HISILICON_ERRATUM_161600802
          a 128kB offset to be applied to the target address in this commands.
 
          If unsure, say Y.
+
+config QCOM_FALKOR_ERRATUM_E1041
+       bool "Falkor E1041: Speculative instruction fetches might cause errant memory access"
+       default y
+       help
+         Falkor CPU may speculatively fetch instructions from an improper
+         memory location when MMU translation is changed from SCTLR_ELn[M]=1
+         to SCTLR_ELn[M]=0. Prefix an ISB instruction to fix the problem.
+
+         If unsure, say Y.
+
 endmenu
 
 
index aef72d886677758c76d6b932c863893df7c67b53..8b168280976f25de43539ed1b4dbed9b952fcfde 100644 (file)
@@ -512,4 +512,14 @@ alternative_else_nop_endif
 #endif
        .endm
 
+/**
+ * Errata workaround prior to disable MMU. Insert an ISB immediately prior
+ * to executing the MSR that will change SCTLR_ELn[M] from a value of 1 to 0.
+ */
+       .macro pre_disable_mmu_workaround
+#ifdef CONFIG_QCOM_FALKOR_ERRATUM_E1041
+       isb
+#endif
+       .endm
+
 #endif /* __ASM_ASSEMBLER_H */
index 65f42d2574142d4b37bebf49ed1fc3cdccbb56ae..2a752cb2a0f35a82f2a60e744d160af9b5f6c6a1 100644 (file)
@@ -37,6 +37,7 @@ ENTRY(__cpu_soft_restart)
        mrs     x12, sctlr_el1
        ldr     x13, =SCTLR_ELx_FLAGS
        bic     x12, x12, x13
+       pre_disable_mmu_workaround
        msr     sctlr_el1, x12
        isb
 
index 4e6ad355bd058e6a4ab73a0f94832a7b1fe719a6..6b9736c3fb5630ab31c17b662b5c5cfe2b7d0832 100644 (file)
@@ -96,6 +96,7 @@ ENTRY(entry)
        mrs     x0, sctlr_el2
        bic     x0, x0, #1 << 0 // clear SCTLR.M
        bic     x0, x0, #1 << 2 // clear SCTLR.C
+       pre_disable_mmu_workaround
        msr     sctlr_el2, x0
        isb
        b       2f
@@ -103,6 +104,7 @@ ENTRY(entry)
        mrs     x0, sctlr_el1
        bic     x0, x0, #1 << 0 // clear SCTLR.M
        bic     x0, x0, #1 << 2 // clear SCTLR.C
+       pre_disable_mmu_workaround
        msr     sctlr_el1, x0
        isb
 2:
index 67e86a0f57ac43edcee10d89bd5db2e050ae1621..e3cb9fbf96b66c3ba2d4327d4c1a4b3ca734ef1f 100644 (file)
@@ -750,6 +750,7 @@ __primary_switch:
         * to take into account by discarding the current kernel mapping and
         * creating a new one.
         */
+       pre_disable_mmu_workaround
        msr     sctlr_el1, x20                  // disable the MMU
        isb
        bl      __create_page_tables            // recreate kernel mapping
index ce704a4aeadd438bf637472bb7037b89fba15087..f407e422a7200b86072349cc70e1e6d5e7e1753b 100644 (file)
@@ -45,6 +45,7 @@ ENTRY(arm64_relocate_new_kernel)
        mrs     x0, sctlr_el2
        ldr     x1, =SCTLR_ELx_FLAGS
        bic     x0, x0, x1
+       pre_disable_mmu_workaround
        msr     sctlr_el2, x0
        isb
 1:
index 3f9615582377661a88fab8be6a12365d625d830a..870828c364c508f825eacc1c49c17886dc9c8cb2 100644 (file)
@@ -151,6 +151,7 @@ reset:
        mrs     x5, sctlr_el2
        ldr     x6, =SCTLR_ELx_FLAGS
        bic     x5, x5, x6              // Clear SCTL_M and etc
+       pre_disable_mmu_workaround
        msr     sctlr_el2, x5
        isb