c - 在 CR4 中设置 TSD 位会导致崩溃

Question

我想限制 rdtsc 指令的使用，使其只能在环 0 中执行。根据英特尔手册，这可以通过设置 CR4.TSD 来实现，CR4.TSD 由以下内核模块:

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>

MODULE_LICENSE("GPL");

#define TSD_BIT 2

static inline uint64_t getcr4(void) {
    register uint64_t ret = 0;

    asm volatile (
        "movq %%cr4, %0\n"
        :"=r"(ret)
    );

    return ret;
}

static inline void setcr4(register uint64_t val) {
    asm volatile (
        "movq %0, %%cr4\n"
        :
        :"r"(val)
    );
}

static void settsd(void* info) {
    uint64_t cr4 = getcr4();

    cr4 |= (1 << TSD_BIT);
    setcr4(cr4);
}

static void cleartsd(void* info) {
    uint64_t cr4 = getcr4();

    cr4 &= ~(1 << TSD_BIT);
    setcr4(cr4);
}

static int __init init_routine(void) {
    on_each_cpu(settsd, NULL, 0);
    printk(KERN_INFO "CR4.TSD set: %u!\n", (int)(getcr4() >> TSD_BIT) & 1);

    return 0;
}

static void __exit exit_routine(void) {
    on_each_cpu(cleartsd, NULL, 0);
    printk(KERN_INFO "CR4.TSD cleared: %u!\n", (int)(getcr4() >> TSD_BIT) & 1);
}

module_init(init_routine);
module_exit(exit_routine);

但是，加载此模块会立即导致操作系统崩溃。有什么办法可以避免这种情况吗？

操作系统信息:

$ uname -r | cat /etc/debian_version -
7.8
3.2.0-4-amd64

Answer 1

首先，你的方式是与机器上运行的其他线程竞争。我建议查看 arch/x86/kernel/process.c 中的代码，如何以正确的方式或多或少地做到这一点。

检查宏SET_TSC_CTL()，以及系统调用prctl。