arm64: spinlock: order spin_{is_locked,unlock_wait} against local locks
authorWill Deacon <will.deacon@arm.com>
Thu, 2 Jun 2016 14:27:04 +0000 (15:27 +0100)
committerAlex Shi <alex.shi@linaro.org>
Thu, 23 Mar 2017 03:48:17 +0000 (11:48 +0800)
commitb1c272801015672bac0fb0b4398cd94a47b70f66
treee43e8d2d2486d16f6ecf8caf30ac47ea5e2bbb3e
parentd6b9c33cfd0fbc5933ca540fb8c0d77c5fcb84f7
arm64: spinlock: order spin_{is_locked,unlock_wait} against local locks

spin_is_locked has grown two very different use-cases:

(1) [The sane case] API functions may require a certain lock to be held
    by the caller and can therefore use spin_is_locked as part of an
    assert statement in order to verify that the lock is indeed held.
    For example, usage of assert_spin_locked.

(2) [The insane case] There are two locks, where a CPU takes one of the
    locks and then checks whether or not the other one is held before
    accessing some shared state. For example, the "optimized locking" in
    ipc/sem.c.

In the latter case, the sequence looks like:

  spin_lock(&sem->lock);
  if (!spin_is_locked(&sma->sem_perm.lock))
    /* Access shared state */

and requires that the spin_is_locked check is ordered after taking the
sem->lock. Unfortunately, since our spinlocks are implemented using a
LDAXR/STXR sequence, the read of &sma->sem_perm.lock can be speculated
before the STXR and consequently return a stale value.

Whilst this hasn't been seen to cause issues in practice, PowerPC fixed
the same issue in 51d7d5205d33 ("powerpc: Add smp_mb() to
arch_spin_is_locked()") and, although we did something similar for
spin_unlock_wait in d86b8da04dfa ("arm64: spinlock: serialise
spin_unlock_wait against concurrent lockers") that doesn't actually take
care of ordering against local acquisition of a different lock.

This patch adds an smp_mb() to the start of our arch_spin_is_locked and
arch_spin_unlock_wait routines to ensure that the lock value is always
loaded after any other locks have been taken by the current CPU.

Reported-by: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
Signed-off-by: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
(cherry picked from commit 38b850a73034f075c4088e7511b36ebbef9dce00)
Signed-off-by: Alex Shi <alex.shi@linaro.org>
arch/arm64/include/asm/spinlock.h