LinuxカーネルはSpectreバリアント1にのみパッチされ、バリアント2にはパッチされていない最新のチップをどのように処理しますか？

これはIntel中心の答えになります。

カーネルレベルでは、Spectre / Meltdown緩和はモノリシックではありませんが、各Spectre / Meltdownバリアントには独自の緩和セットがあります。

崩れる

Meltdownのカーネルレベルの軽減をページテーブル分離と呼びます。カーネルはこれを自分で行うことができ、これはパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。

プロセスコンテキスト識別子（PCID）がプロセッサ+マイクロコードによって提供される場合は、INVPCID命令がプロセッサに提供されることをお勧めします。マイクロコードが実行できる操作に応じて、Meltdown Fixマイクロコードアップデートはこれらの機能の1つまたは両方を追加します。特定のプロセッサモデル別。 Linuxは可能であれば確実に使用でき、Meltdownの軽減がパフォーマンスに与える影響を大幅に軽減できます。

もちろん、最良のシナリオは、ページテーブルの分離がまったく必要ないということです。これは明らかにMeltdownの「ハードウェア」修正です。

システムが十分に安全でパフォーマンスがより重要であると思われる場合は、Meltdownリカバリをオフにすることを選択できます。

ゴーストバリアント1

これはパッチで軽減できます。翻訳者場合によっては、ポインタをより慎重に処理し、パッチ適用されたコンパイラを使用して、カーネル（およびハイパーバイザー）とセキュリティにとって重要なバイナリを再構築します。これが完了しました。コンパイルされたコードの戦略的場所にいくつかの追加のコマンドを追加することで、プログラムを少し大きくし、実行速度を遅くしますが、幸いにもその違いは一般的に小さくなります。

私が理解しているように、マイクロコードとプロセッサの設計はここで大きな役割を果たしません。 Cascade Lakeでさえ、これに対するOS / VMMレベルの修正のみを示します。

ゴーストバリアント2

これは難しい問題であり、おそらく解決するのが最も難しいでしょう。実際のソリューションには、次のレベルのイノベーションが必要なためです。CPU設計理論。

カーネルは、CPUハードウェア+マイクロコードの助けを借りずにこれを達成できます。レボリン、すなわち。RETURN コマンド トランポリン。これはアセンブリレベルのプログラミング技術です。メルトダウンの軽減と同様に、このアクションを実装するとシステムのパフォーマンスが低下するため、セキュリティよりもパフォーマンスが向上するため、この緩和を無効にすることを選択できます。

CPU +マイクロコードは、カーネルがSpectre V2に対してより簡単に軽減できるように、いくつかの新機能を再提供できます。

• IBRS（間接分岐制限推測）は、デフォルトでは、ユーザー間カーネルモードの切り替え中にユーザー空間コードがカーネル空間の分岐予測に影響を与えないようにするCPU分岐予測器の切り替え可能モードです。
• 間接分岐予測バリア（IBPB）：デフォルトでは、IPBB命令の次のコードから分岐予測に影響を与える前にすべてのコードを停止する新しいCPU命令です。
• STIBP（Single-threaded Indirect Branch Predictor）：同じコアのハイパースレッドが分岐予測情報を共有しないようにする方法です。

Linuxカーネルは、適切な状況でこれらの機能を使用して、リトポリン技術によるパフォーマンスの低下を最小限に抑えることができます。

詳細については、このインテルPDFを参照してください。