]> git.proxmox.com Git - mirror_qemu.git/commitdiff
target/riscv: Reduce overhead of MSTATUS_SUM change
authorFei Wu <fei2.wu@intel.com>
Wed, 12 Apr 2023 11:43:15 +0000 (13:43 +0200)
committerAlistair Francis <alistair.francis@wdc.com>
Fri, 5 May 2023 00:49:50 +0000 (10:49 +1000)
Kernel needs to access user mode memory e.g. during syscalls, the window
is usually opened up for a very limited time through MSTATUS.SUM, the
overhead is too much if tlb_flush() gets called for every SUM change.

This patch creates a separate MMU index for S+SUM, so that it's not
necessary to flush tlb anymore when SUM changes. This is similar to how
ARM handles Privileged Access Never (PAN).

Result of 'pipe 10' from unixbench boosts from 223656 to 1705006. Many
other syscalls benefit a lot from this too.

Reviewed-by: Richard Henderson <richard.henderson@linaro.org>
Signed-off-by: Fei Wu <fei2.wu@intel.com>
Message-Id: <20230324054154.414846-3-fei2.wu@intel.com>
Reviewed-by: LIU Zhiwei <zhiwei_liu@linux.alibaba.com>
Reviewed-by: Alistair Francis <alistair.francis@wdc.com>
Reviewed-by: Weiwei Li <liweiwei@iscas.ac.cn>
Tested-by: Daniel Henrique Barboza <dbarboza@ventanamicro.com>
Message-Id: <20230325105429.1142530-8-richard.henderson@linaro.org>
Message-Id: <20230412114333.118895-8-richard.henderson@linaro.org>
Signed-off-by: Alistair Francis <alistair.francis@wdc.com>
target/riscv/cpu.h
target/riscv/cpu_helper.c
target/riscv/csr.c
target/riscv/insn_trans/trans_rvh.c.inc
target/riscv/internals.h
target/riscv/op_helper.c

index 9b971ee1b02b566845d3cbd1e15fad5fb0b30394..6239c99f4c1bb8da4723cb04968deacd727e8e94 100644 (file)
@@ -629,8 +629,6 @@ G_NORETURN void riscv_raise_exception(CPURISCVState *env,
 target_ulong riscv_cpu_get_fflags(CPURISCVState *env);
 void riscv_cpu_set_fflags(CPURISCVState *env, target_ulong);
 
-#define TB_FLAGS_PRIV_HYP_ACCESS_MASK   (1 << 2)
-
 #include "exec/cpu-all.h"
 
 FIELD(TB_FLAGS, MEM_IDX, 0, 3)
index 36d6e422d7f95295a30777a81edda3513cf163ef..174a77706bb235c58a201cb170c25106ba91095b 100644 (file)
@@ -21,6 +21,7 @@
 #include "qemu/log.h"
 #include "qemu/main-loop.h"
 #include "cpu.h"
+#include "internals.h"
 #include "pmu.h"
 #include "exec/exec-all.h"
 #include "instmap.h"
@@ -36,7 +37,19 @@ int riscv_cpu_mmu_index(CPURISCVState *env, bool ifetch)
 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
     return 0;
 #else
-    return env->priv;
+    if (ifetch) {
+        return env->priv;
+    }
+
+    /* All priv -> mmu_idx mapping are here */
+    int mode = env->priv;
+    if (mode == PRV_M && get_field(env->mstatus, MSTATUS_MPRV)) {
+        mode = get_field(env->mstatus, MSTATUS_MPP);
+    }
+    if (mode == PRV_S && get_field(env->mstatus, MSTATUS_SUM)) {
+        return MMUIdx_S_SUM;
+    }
+    return mode;
 #endif
 }
 
@@ -588,7 +601,7 @@ void riscv_cpu_set_virt_enabled(CPURISCVState *env, bool enable)
 
 bool riscv_cpu_two_stage_lookup(int mmu_idx)
 {
-    return mmu_idx & TB_FLAGS_PRIV_HYP_ACCESS_MASK;
+    return mmu_idx & MMU_HYP_ACCESS_BIT;
 }
 
 int riscv_cpu_claim_interrupts(RISCVCPU *cpu, uint64_t interrupts)
index 92ad54411ba9d88480a96c27e3ebcf76556ffe41..4a4d852bd1746c97ae5c89654eab656b30bad507 100644 (file)
@@ -1294,8 +1294,7 @@ static RISCVException write_mstatus(CPURISCVState *env, int csrno,
     val = legalize_mpp(env, get_field(mstatus, MSTATUS_MPP), val);
 
     /* flush tlb on mstatus fields that affect VM */
-    if ((val ^ mstatus) & (MSTATUS_MXR | MSTATUS_MPP | MSTATUS_MPV |
-            MSTATUS_MPRV | MSTATUS_SUM)) {
+    if ((val ^ mstatus) & (MSTATUS_MXR | MSTATUS_MPV)) {
         tlb_flush(env_cpu(env));
     }
     mask = MSTATUS_SIE | MSTATUS_SPIE | MSTATUS_MIE | MSTATUS_MPIE |
index 4b730cd492ac6557e246cf78d6d00fa42a6e0e8f..ae98b45e5e9ffbb7d4adf5f57560f37ad49e4678 100644 (file)
@@ -42,7 +42,7 @@ static bool do_hlv(DisasContext *ctx, arg_r2 *a, MemOp mop)
     if (check_access(ctx)) {
         TCGv dest = dest_gpr(ctx, a->rd);
         TCGv addr = get_gpr(ctx, a->rs1, EXT_NONE);
-        int mem_idx = ctx->mem_idx | TB_FLAGS_PRIV_HYP_ACCESS_MASK;
+        int mem_idx = ctx->mem_idx | MMU_HYP_ACCESS_BIT;
         tcg_gen_qemu_ld_tl(dest, addr, mem_idx, mop);
         gen_set_gpr(ctx, a->rd, dest);
     }
@@ -89,7 +89,7 @@ static bool do_hsv(DisasContext *ctx, arg_r2_s *a, MemOp mop)
     if (check_access(ctx)) {
         TCGv addr = get_gpr(ctx, a->rs1, EXT_NONE);
         TCGv data = get_gpr(ctx, a->rs2, EXT_NONE);
-        int mem_idx = ctx->mem_idx | TB_FLAGS_PRIV_HYP_ACCESS_MASK;
+        int mem_idx = ctx->mem_idx | MMU_HYP_ACCESS_BIT;
         tcg_gen_qemu_st_tl(data, addr, mem_idx, mop);
     }
     return true;
index 5620fbffb6e2b4df8a5621cb37ddc80acab1d9bb..b55152a7dc6f657960d0f1707ea226b8bed26899 100644 (file)
 
 #include "hw/registerfields.h"
 
+/*
+ * The current MMU Modes are:
+ *  - U                 0b000
+ *  - S                 0b001
+ *  - S+SUM             0b010
+ *  - M                 0b011
+ *  - HLV/HLVX/HSV adds 0b100
+ */
+#define MMUIdx_U            0
+#define MMUIdx_S            1
+#define MMUIdx_S_SUM        2
+#define MMUIdx_M            3
+#define MMU_HYP_ACCESS_BIT  (1 << 2)
+
 /* share data between vector helpers and decode code */
 FIELD(VDATA, VM, 0, 1)
 FIELD(VDATA, LMUL, 1, 3)
index 0c10dd7a78da9cebb56b9480c934b2ec27e1b2cb..0adfd1ca9a3072ab9fc1c1b098b7281959462259 100644 (file)
@@ -20,6 +20,7 @@
 
 #include "qemu/osdep.h"
 #include "cpu.h"
+#include "internals.h"
 #include "qemu/main-loop.h"
 #include "exec/exec-all.h"
 #include "exec/helper-proto.h"
@@ -428,14 +429,14 @@ void helper_hyp_gvma_tlb_flush(CPURISCVState *env)
 
 target_ulong helper_hyp_hlvx_hu(CPURISCVState *env, target_ulong address)
 {
-    int mmu_idx = cpu_mmu_index(env, true) | TB_FLAGS_PRIV_HYP_ACCESS_MASK;
+    int mmu_idx = cpu_mmu_index(env, true) | MMU_HYP_ACCESS_BIT;
 
     return cpu_lduw_mmuidx_ra(env, address, mmu_idx, GETPC());
 }
 
 target_ulong helper_hyp_hlvx_wu(CPURISCVState *env, target_ulong address)
 {
-    int mmu_idx = cpu_mmu_index(env, true) | TB_FLAGS_PRIV_HYP_ACCESS_MASK;
+    int mmu_idx = cpu_mmu_index(env, true) | MMU_HYP_ACCESS_BIT;
 
     return cpu_ldl_mmuidx_ra(env, address, mmu_idx, GETPC());
 }