766d48db95453e337f2fb95f137a80aa83d7124c
[cascardo/linux.git] / arch / x86 / entry / entry_64.S
1 /*
2  *  linux/arch/x86_64/entry.S
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Andi Kleen SuSE Labs
6  *  Copyright (C) 2000  Pavel Machek <pavel@suse.cz>
7  *
8  * entry.S contains the system-call and fault low-level handling routines.
9  *
10  * Some of this is documented in Documentation/x86/entry_64.txt
11  *
12  * A note on terminology:
13  * - iret frame:        Architecture defined interrupt frame from SS to RIP
14  *                      at the top of the kernel process stack.
15  *
16  * Some macro usage:
17  * - ENTRY/END:         Define functions in the symbol table.
18  * - TRACE_IRQ_*:       Trace hardirq state for lock debugging.
19  * - idtentry:          Define exception entry points.
20  */
21 #include <linux/linkage.h>
22 #include <asm/segment.h>
23 #include <asm/cache.h>
24 #include <asm/errno.h>
25 #include "calling.h"
26 #include <asm/asm-offsets.h>
27 #include <asm/msr.h>
28 #include <asm/unistd.h>
29 #include <asm/thread_info.h>
30 #include <asm/hw_irq.h>
31 #include <asm/page_types.h>
32 #include <asm/irqflags.h>
33 #include <asm/paravirt.h>
34 #include <asm/percpu.h>
35 #include <asm/asm.h>
36 #include <asm/smap.h>
37 #include <asm/pgtable_types.h>
38 #include <asm/export.h>
39 #include <linux/err.h>
40
41 /* Avoid __ASSEMBLER__'ifying <linux/audit.h> just for this.  */
42 #include <linux/elf-em.h>
43 #define AUDIT_ARCH_X86_64                       (EM_X86_64|__AUDIT_ARCH_64BIT|__AUDIT_ARCH_LE)
44 #define __AUDIT_ARCH_64BIT                      0x80000000
45 #define __AUDIT_ARCH_LE                         0x40000000
46
47 .code64
48 .section .entry.text, "ax"
49
50 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
51 ENTRY(native_usergs_sysret64)
52         swapgs
53         sysretq
54 ENDPROC(native_usergs_sysret64)
55 #endif /* CONFIG_PARAVIRT */
56
57 .macro TRACE_IRQS_IRETQ
58 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
59         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* interrupts off? */
60         jnc     1f
61         TRACE_IRQS_ON
62 1:
63 #endif
64 .endm
65
66 /*
67  * When dynamic function tracer is enabled it will add a breakpoint
68  * to all locations that it is about to modify, sync CPUs, update
69  * all the code, sync CPUs, then remove the breakpoints. In this time
70  * if lockdep is enabled, it might jump back into the debug handler
71  * outside the updating of the IST protection. (TRACE_IRQS_ON/OFF).
72  *
73  * We need to change the IDT table before calling TRACE_IRQS_ON/OFF to
74  * make sure the stack pointer does not get reset back to the top
75  * of the debug stack, and instead just reuses the current stack.
76  */
77 #if defined(CONFIG_DYNAMIC_FTRACE) && defined(CONFIG_TRACE_IRQFLAGS)
78
79 .macro TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
80         call    debug_stack_set_zero
81         TRACE_IRQS_OFF
82         call    debug_stack_reset
83 .endm
84
85 .macro TRACE_IRQS_ON_DEBUG
86         call    debug_stack_set_zero
87         TRACE_IRQS_ON
88         call    debug_stack_reset
89 .endm
90
91 .macro TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
92         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* interrupts off? */
93         jnc     1f
94         TRACE_IRQS_ON_DEBUG
95 1:
96 .endm
97
98 #else
99 # define TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                   TRACE_IRQS_OFF
100 # define TRACE_IRQS_ON_DEBUG                    TRACE_IRQS_ON
101 # define TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG                 TRACE_IRQS_IRETQ
102 #endif
103
104 /*
105  * 64-bit SYSCALL instruction entry. Up to 6 arguments in registers.
106  *
107  * This is the only entry point used for 64-bit system calls.  The
108  * hardware interface is reasonably well designed and the register to
109  * argument mapping Linux uses fits well with the registers that are
110  * available when SYSCALL is used.
111  *
112  * SYSCALL instructions can be found inlined in libc implementations as
113  * well as some other programs and libraries.  There are also a handful
114  * of SYSCALL instructions in the vDSO used, for example, as a
115  * clock_gettimeofday fallback.
116  *
117  * 64-bit SYSCALL saves rip to rcx, clears rflags.RF, then saves rflags to r11,
118  * then loads new ss, cs, and rip from previously programmed MSRs.
119  * rflags gets masked by a value from another MSR (so CLD and CLAC
120  * are not needed). SYSCALL does not save anything on the stack
121  * and does not change rsp.
122  *
123  * Registers on entry:
124  * rax  system call number
125  * rcx  return address
126  * r11  saved rflags (note: r11 is callee-clobbered register in C ABI)
127  * rdi  arg0
128  * rsi  arg1
129  * rdx  arg2
130  * r10  arg3 (needs to be moved to rcx to conform to C ABI)
131  * r8   arg4
132  * r9   arg5
133  * (note: r12-r15, rbp, rbx are callee-preserved in C ABI)
134  *
135  * Only called from user space.
136  *
137  * When user can change pt_regs->foo always force IRET. That is because
138  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
139  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
140  */
141
142 ENTRY(entry_SYSCALL_64)
143         /*
144          * Interrupts are off on entry.
145          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
146          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
147          */
148         SWAPGS_UNSAFE_STACK
149         /*
150          * A hypervisor implementation might want to use a label
151          * after the swapgs, so that it can do the swapgs
152          * for the guest and jump here on syscall.
153          */
154 GLOBAL(entry_SYSCALL_64_after_swapgs)
155
156         movq    %rsp, PER_CPU_VAR(rsp_scratch)
157         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
158
159         TRACE_IRQS_OFF
160
161         /* Construct struct pt_regs on stack */
162         pushq   $__USER_DS                      /* pt_regs->ss */
163         pushq   PER_CPU_VAR(rsp_scratch)        /* pt_regs->sp */
164         pushq   %r11                            /* pt_regs->flags */
165         pushq   $__USER_CS                      /* pt_regs->cs */
166         pushq   %rcx                            /* pt_regs->ip */
167         pushq   %rax                            /* pt_regs->orig_ax */
168         pushq   %rdi                            /* pt_regs->di */
169         pushq   %rsi                            /* pt_regs->si */
170         pushq   %rdx                            /* pt_regs->dx */
171         pushq   %rcx                            /* pt_regs->cx */
172         pushq   $-ENOSYS                        /* pt_regs->ax */
173         pushq   %r8                             /* pt_regs->r8 */
174         pushq   %r9                             /* pt_regs->r9 */
175         pushq   %r10                            /* pt_regs->r10 */
176         pushq   %r11                            /* pt_regs->r11 */
177         sub     $(6*8), %rsp                    /* pt_regs->bp, bx, r12-15 not saved */
178
179         /*
180          * If we need to do entry work or if we guess we'll need to do
181          * exit work, go straight to the slow path.
182          */
183         testl   $_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY|_TIF_ALLWORK_MASK, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
184         jnz     entry_SYSCALL64_slow_path
185
186 entry_SYSCALL_64_fastpath:
187         /*
188          * Easy case: enable interrupts and issue the syscall.  If the syscall
189          * needs pt_regs, we'll call a stub that disables interrupts again
190          * and jumps to the slow path.
191          */
192         TRACE_IRQS_ON
193         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
194 #if __SYSCALL_MASK == ~0
195         cmpq    $__NR_syscall_max, %rax
196 #else
197         andl    $__SYSCALL_MASK, %eax
198         cmpl    $__NR_syscall_max, %eax
199 #endif
200         ja      1f                              /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
201         movq    %r10, %rcx
202
203         /*
204          * This call instruction is handled specially in stub_ptregs_64.
205          * It might end up jumping to the slow path.  If it jumps, RAX
206          * and all argument registers are clobbered.
207          */
208         call    *sys_call_table(, %rax, 8)
209 .Lentry_SYSCALL_64_after_fastpath_call:
210
211         movq    %rax, RAX(%rsp)
212 1:
213
214         /*
215          * If we get here, then we know that pt_regs is clean for SYSRET64.
216          * If we see that no exit work is required (which we are required
217          * to check with IRQs off), then we can go straight to SYSRET64.
218          */
219         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
220         TRACE_IRQS_OFF
221         testl   $_TIF_ALLWORK_MASK, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
222         jnz     1f
223
224         LOCKDEP_SYS_EXIT
225         TRACE_IRQS_ON           /* user mode is traced as IRQs on */
226         movq    RIP(%rsp), %rcx
227         movq    EFLAGS(%rsp), %r11
228         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
229         movq    RSP(%rsp), %rsp
230         USERGS_SYSRET64
231
232 1:
233         /*
234          * The fast path looked good when we started, but something changed
235          * along the way and we need to switch to the slow path.  Calling
236          * raise(3) will trigger this, for example.  IRQs are off.
237          */
238         TRACE_IRQS_ON
239         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
240         SAVE_EXTRA_REGS
241         movq    %rsp, %rdi
242         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
243         jmp     return_from_SYSCALL_64
244
245 entry_SYSCALL64_slow_path:
246         /* IRQs are off. */
247         SAVE_EXTRA_REGS
248         movq    %rsp, %rdi
249         call    do_syscall_64           /* returns with IRQs disabled */
250
251 return_from_SYSCALL_64:
252         RESTORE_EXTRA_REGS
253         TRACE_IRQS_IRETQ                /* we're about to change IF */
254
255         /*
256          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
257          * a completely clean 64-bit userspace context.
258          */
259         movq    RCX(%rsp), %rcx
260         movq    RIP(%rsp), %r11
261         cmpq    %rcx, %r11                      /* RCX == RIP */
262         jne     opportunistic_sysret_failed
263
264         /*
265          * On Intel CPUs, SYSRET with non-canonical RCX/RIP will #GP
266          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
267          * the kernel, since userspace controls RSP.
268          *
269          * If width of "canonical tail" ever becomes variable, this will need
270          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
271          */
272         .ifne __VIRTUAL_MASK_SHIFT - 47
273         .error "virtual address width changed -- SYSRET checks need update"
274         .endif
275
276         /* Change top 16 bits to be the sign-extension of 47th bit */
277         shl     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
278         sar     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
279
280         /* If this changed %rcx, it was not canonical */
281         cmpq    %rcx, %r11
282         jne     opportunistic_sysret_failed
283
284         cmpq    $__USER_CS, CS(%rsp)            /* CS must match SYSRET */
285         jne     opportunistic_sysret_failed
286
287         movq    R11(%rsp), %r11
288         cmpq    %r11, EFLAGS(%rsp)              /* R11 == RFLAGS */
289         jne     opportunistic_sysret_failed
290
291         /*
292          * SYSRET can't restore RF.  SYSRET can restore TF, but unlike IRET,
293          * restoring TF results in a trap from userspace immediately after
294          * SYSRET.  This would cause an infinite loop whenever #DB happens
295          * with register state that satisfies the opportunistic SYSRET
296          * conditions.  For example, single-stepping this user code:
297          *
298          *           movq       $stuck_here, %rcx
299          *           pushfq
300          *           popq %r11
301          *   stuck_here:
302          *
303          * would never get past 'stuck_here'.
304          */
305         testq   $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
306         jnz     opportunistic_sysret_failed
307
308         /* nothing to check for RSP */
309
310         cmpq    $__USER_DS, SS(%rsp)            /* SS must match SYSRET */
311         jne     opportunistic_sysret_failed
312
313         /*
314          * We win! This label is here just for ease of understanding
315          * perf profiles. Nothing jumps here.
316          */
317 syscall_return_via_sysret:
318         /* rcx and r11 are already restored (see code above) */
319         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
320         movq    RSP(%rsp), %rsp
321         USERGS_SYSRET64
322
323 opportunistic_sysret_failed:
324         SWAPGS
325         jmp     restore_c_regs_and_iret
326 END(entry_SYSCALL_64)
327
328 ENTRY(stub_ptregs_64)
329         /*
330          * Syscalls marked as needing ptregs land here.
331          * If we are on the fast path, we need to save the extra regs,
332          * which we achieve by trying again on the slow path.  If we are on
333          * the slow path, the extra regs are already saved.
334          *
335          * RAX stores a pointer to the C function implementing the syscall.
336          * IRQs are on.
337          */
338         cmpq    $.Lentry_SYSCALL_64_after_fastpath_call, (%rsp)
339         jne     1f
340
341         /*
342          * Called from fast path -- disable IRQs again, pop return address
343          * and jump to slow path
344          */
345         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
346         TRACE_IRQS_OFF
347         popq    %rax
348         jmp     entry_SYSCALL64_slow_path
349
350 1:
351         /* Called from C */
352         jmp     *%rax                           /* called from C */
353 END(stub_ptregs_64)
354
355 .macro ptregs_stub func
356 ENTRY(ptregs_\func)
357         leaq    \func(%rip), %rax
358         jmp     stub_ptregs_64
359 END(ptregs_\func)
360 .endm
361
362 /* Instantiate ptregs_stub for each ptregs-using syscall */
363 #define __SYSCALL_64_QUAL_(sym)
364 #define __SYSCALL_64_QUAL_ptregs(sym) ptregs_stub sym
365 #define __SYSCALL_64(nr, sym, qual) __SYSCALL_64_QUAL_##qual(sym)
366 #include <asm/syscalls_64.h>
367
368 /*
369  * A newly forked process directly context switches into this address.
370  *
371  * rdi: prev task we switched from
372  */
373 ENTRY(ret_from_fork)
374         LOCK ; btr $TIF_FORK, TI_flags(%r8)
375
376         call    schedule_tail                   /* rdi: 'prev' task parameter */
377
378         testb   $3, CS(%rsp)                    /* from kernel_thread? */
379         jnz     1f
380
381         /*
382          * We came from kernel_thread.  This code path is quite twisted, and
383          * someone should clean it up.
384          *
385          * copy_thread_tls stashes the function pointer in RBX and the
386          * parameter to be passed in RBP.  The called function is permitted
387          * to call do_execve and thereby jump to user mode.
388          */
389         movq    RBP(%rsp), %rdi
390         call    *RBX(%rsp)
391         movl    $0, RAX(%rsp)
392
393         /*
394          * Fall through as though we're exiting a syscall.  This makes a
395          * twisted sort of sense if we just called do_execve.
396          */
397
398 1:
399         movq    %rsp, %rdi
400         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
401         TRACE_IRQS_ON                   /* user mode is traced as IRQS on */
402         SWAPGS
403         jmp     restore_regs_and_iret
404 END(ret_from_fork)
405
406 /*
407  * Build the entry stubs with some assembler magic.
408  * We pack 1 stub into every 8-byte block.
409  */
410         .align 8
411 ENTRY(irq_entries_start)
412     vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
413     .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR - FIRST_EXTERNAL_VECTOR)
414         pushq   $(~vector+0x80)                 /* Note: always in signed byte range */
415     vector=vector+1
416         jmp     common_interrupt
417         .align  8
418     .endr
419 END(irq_entries_start)
420
421 /*
422  * Interrupt entry/exit.
423  *
424  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
425  *
426  * Entry runs with interrupts off.
427  */
428
429 /* 0(%rsp): ~(interrupt number) */
430         .macro interrupt func
431         cld
432         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
433         SAVE_C_REGS
434         SAVE_EXTRA_REGS
435
436         testb   $3, CS(%rsp)
437         jz      1f
438
439         /*
440          * IRQ from user mode.  Switch to kernel gsbase and inform context
441          * tracking that we're in kernel mode.
442          */
443         SWAPGS
444
445         /*
446          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
447          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
448          * (which can take locks).  Since TRACE_IRQS_OFF idempotent,
449          * the simplest way to handle it is to just call it twice if
450          * we enter from user mode.  There's no reason to optimize this since
451          * TRACE_IRQS_OFF is a no-op if lockdep is off.
452          */
453         TRACE_IRQS_OFF
454
455         CALL_enter_from_user_mode
456
457 1:
458         /*
459          * Save previous stack pointer, optionally switch to interrupt stack.
460          * irq_count is used to check if a CPU is already on an interrupt stack
461          * or not. While this is essentially redundant with preempt_count it is
462          * a little cheaper to use a separate counter in the PDA (short of
463          * moving irq_enter into assembly, which would be too much work)
464          */
465         movq    %rsp, %rdi
466         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
467         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
468         pushq   %rdi
469         /* We entered an interrupt context - irqs are off: */
470         TRACE_IRQS_OFF
471
472         call    \func   /* rdi points to pt_regs */
473         .endm
474
475         /*
476          * The interrupt stubs push (~vector+0x80) onto the stack and
477          * then jump to common_interrupt.
478          */
479         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
480 common_interrupt:
481         ASM_CLAC
482         addq    $-0x80, (%rsp)                  /* Adjust vector to [-256, -1] range */
483         interrupt do_IRQ
484         /* 0(%rsp): old RSP */
485 ret_from_intr:
486         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
487         TRACE_IRQS_OFF
488         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
489
490         /* Restore saved previous stack */
491         popq    %rsp
492
493         testb   $3, CS(%rsp)
494         jz      retint_kernel
495
496         /* Interrupt came from user space */
497 GLOBAL(retint_user)
498         mov     %rsp,%rdi
499         call    prepare_exit_to_usermode
500         TRACE_IRQS_IRETQ
501         SWAPGS
502         jmp     restore_regs_and_iret
503
504 /* Returning to kernel space */
505 retint_kernel:
506 #ifdef CONFIG_PREEMPT
507         /* Interrupts are off */
508         /* Check if we need preemption */
509         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* were interrupts off? */
510         jnc     1f
511 0:      cmpl    $0, PER_CPU_VAR(__preempt_count)
512         jnz     1f
513         call    preempt_schedule_irq
514         jmp     0b
515 1:
516 #endif
517         /*
518          * The iretq could re-enable interrupts:
519          */
520         TRACE_IRQS_IRETQ
521
522 /*
523  * At this label, code paths which return to kernel and to user,
524  * which come from interrupts/exception and from syscalls, merge.
525  */
526 GLOBAL(restore_regs_and_iret)
527         RESTORE_EXTRA_REGS
528 restore_c_regs_and_iret:
529         RESTORE_C_REGS
530         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
531         INTERRUPT_RETURN
532
533 ENTRY(native_iret)
534         /*
535          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
536          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
537          */
538 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
539         testb   $4, (SS-RIP)(%rsp)
540         jnz     native_irq_return_ldt
541 #endif
542
543 .global native_irq_return_iret
544 native_irq_return_iret:
545         /*
546          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
547          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
548          * Double-faults due to espfix64 are handled in do_double_fault.
549          * Other faults here are fatal.
550          */
551         iretq
552
553 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
554 native_irq_return_ldt:
555         pushq   %rax
556         pushq   %rdi
557         SWAPGS
558         movq    PER_CPU_VAR(espfix_waddr), %rdi
559         movq    %rax, (0*8)(%rdi)               /* RAX */
560         movq    (2*8)(%rsp), %rax               /* RIP */
561         movq    %rax, (1*8)(%rdi)
562         movq    (3*8)(%rsp), %rax               /* CS */
563         movq    %rax, (2*8)(%rdi)
564         movq    (4*8)(%rsp), %rax               /* RFLAGS */
565         movq    %rax, (3*8)(%rdi)
566         movq    (6*8)(%rsp), %rax               /* SS */
567         movq    %rax, (5*8)(%rdi)
568         movq    (5*8)(%rsp), %rax               /* RSP */
569         movq    %rax, (4*8)(%rdi)
570         andl    $0xffff0000, %eax
571         popq    %rdi
572         orq     PER_CPU_VAR(espfix_stack), %rax
573         SWAPGS
574         movq    %rax, %rsp
575         popq    %rax
576         jmp     native_irq_return_iret
577 #endif
578 END(common_interrupt)
579
580 /*
581  * APIC interrupts.
582  */
583 .macro apicinterrupt3 num sym do_sym
584 ENTRY(\sym)
585         ASM_CLAC
586         pushq   $~(\num)
587 .Lcommon_\sym:
588         interrupt \do_sym
589         jmp     ret_from_intr
590 END(\sym)
591 .endm
592
593 #ifdef CONFIG_TRACING
594 #define trace(sym) trace_##sym
595 #define smp_trace(sym) smp_trace_##sym
596
597 .macro trace_apicinterrupt num sym
598 apicinterrupt3 \num trace(\sym) smp_trace(\sym)
599 .endm
600 #else
601 .macro trace_apicinterrupt num sym do_sym
602 .endm
603 #endif
604
605 .macro apicinterrupt num sym do_sym
606 apicinterrupt3 \num \sym \do_sym
607 trace_apicinterrupt \num \sym
608 .endm
609
610 #ifdef CONFIG_SMP
611 apicinterrupt3 IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR          irq_move_cleanup_interrupt      smp_irq_move_cleanup_interrupt
612 apicinterrupt3 REBOOT_VECTOR                    reboot_interrupt                smp_reboot_interrupt
613 #endif
614
615 #ifdef CONFIG_X86_UV
616 apicinterrupt3 UV_BAU_MESSAGE                   uv_bau_message_intr1            uv_bau_message_interrupt
617 #endif
618
619 apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR                apic_timer_interrupt            smp_apic_timer_interrupt
620 apicinterrupt X86_PLATFORM_IPI_VECTOR           x86_platform_ipi                smp_x86_platform_ipi
621
622 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM
623 apicinterrupt3 POSTED_INTR_VECTOR               kvm_posted_intr_ipi             smp_kvm_posted_intr_ipi
624 apicinterrupt3 POSTED_INTR_WAKEUP_VECTOR        kvm_posted_intr_wakeup_ipi      smp_kvm_posted_intr_wakeup_ipi
625 #endif
626
627 #ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
628 apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR             threshold_interrupt             smp_threshold_interrupt
629 #endif
630
631 #ifdef CONFIG_X86_MCE_AMD
632 apicinterrupt DEFERRED_ERROR_VECTOR             deferred_error_interrupt        smp_deferred_error_interrupt
633 #endif
634
635 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
636 apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR               thermal_interrupt               smp_thermal_interrupt
637 #endif
638
639 #ifdef CONFIG_SMP
640 apicinterrupt CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR       call_function_single_interrupt  smp_call_function_single_interrupt
641 apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR              call_function_interrupt         smp_call_function_interrupt
642 apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR                 reschedule_interrupt            smp_reschedule_interrupt
643 #endif
644
645 apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR                 error_interrupt                 smp_error_interrupt
646 apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR              spurious_interrupt              smp_spurious_interrupt
647
648 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
649 apicinterrupt IRQ_WORK_VECTOR                   irq_work_interrupt              smp_irq_work_interrupt
650 #endif
651
652 /*
653  * Exception entry points.
654  */
655 #define CPU_TSS_IST(x) PER_CPU_VAR(cpu_tss) + (TSS_ist + ((x) - 1) * 8)
656
657 .macro idtentry sym do_sym has_error_code:req paranoid=0 shift_ist=-1
658 ENTRY(\sym)
659         /* Sanity check */
660         .if \shift_ist != -1 && \paranoid == 0
661         .error "using shift_ist requires paranoid=1"
662         .endif
663
664         ASM_CLAC
665         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
666
667         .ifeq \has_error_code
668         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
669         .endif
670
671         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
672
673         .if \paranoid
674         .if \paranoid == 1
675         testb   $3, CS(%rsp)                    /* If coming from userspace, switch stacks */
676         jnz     1f
677         .endif
678         call    paranoid_entry
679         .else
680         call    error_entry
681         .endif
682         /* returned flag: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: don't need it */
683
684         .if \paranoid
685         .if \shift_ist != -1
686         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                    /* reload IDT in case of recursion */
687         .else
688         TRACE_IRQS_OFF
689         .endif
690         .endif
691
692         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
693
694         .if \has_error_code
695         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
696         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
697         .else
698         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
699         .endif
700
701         .if \shift_ist != -1
702         subq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
703         .endif
704
705         call    \do_sym
706
707         .if \shift_ist != -1
708         addq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
709         .endif
710
711         /* these procedures expect "no swapgs" flag in ebx */
712         .if \paranoid
713         jmp     paranoid_exit
714         .else
715         jmp     error_exit
716         .endif
717
718         .if \paranoid == 1
719         /*
720          * Paranoid entry from userspace.  Switch stacks and treat it
721          * as a normal entry.  This means that paranoid handlers
722          * run in real process context if user_mode(regs).
723          */
724 1:
725         call    error_entry
726
727
728         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
729         call    sync_regs
730         movq    %rax, %rsp                      /* switch stack */
731
732         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
733
734         .if \has_error_code
735         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
736         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
737         .else
738         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
739         .endif
740
741         call    \do_sym
742
743         jmp     error_exit                      /* %ebx: no swapgs flag */
744         .endif
745 END(\sym)
746 .endm
747
748 #ifdef CONFIG_TRACING
749 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
750 idtentry trace(\sym) trace(\do_sym) has_error_code=\has_error_code
751 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
752 .endm
753 #else
754 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
755 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
756 .endm
757 #endif
758
759 idtentry divide_error                   do_divide_error                 has_error_code=0
760 idtentry overflow                       do_overflow                     has_error_code=0
761 idtentry bounds                         do_bounds                       has_error_code=0
762 idtentry invalid_op                     do_invalid_op                   has_error_code=0
763 idtentry device_not_available           do_device_not_available         has_error_code=0
764 idtentry double_fault                   do_double_fault                 has_error_code=1 paranoid=2
765 idtentry coprocessor_segment_overrun    do_coprocessor_segment_overrun  has_error_code=0
766 idtentry invalid_TSS                    do_invalid_TSS                  has_error_code=1
767 idtentry segment_not_present            do_segment_not_present          has_error_code=1
768 idtentry spurious_interrupt_bug         do_spurious_interrupt_bug       has_error_code=0
769 idtentry coprocessor_error              do_coprocessor_error            has_error_code=0
770 idtentry alignment_check                do_alignment_check              has_error_code=1
771 idtentry simd_coprocessor_error         do_simd_coprocessor_error       has_error_code=0
772
773
774         /*
775          * Reload gs selector with exception handling
776          * edi:  new selector
777          */
778 ENTRY(native_load_gs_index)
779         pushfq
780         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY & ~CLBR_RDI)
781         SWAPGS
782 .Lgs_change:
783         movl    %edi, %gs
784 2:      ALTERNATIVE "", "mfence", X86_BUG_SWAPGS_FENCE
785         SWAPGS
786         popfq
787         ret
788 END(native_load_gs_index)
789 EXPORT_SYMBOL(native_load_gs_index)
790
791         _ASM_EXTABLE(.Lgs_change, bad_gs)
792         .section .fixup, "ax"
793         /* running with kernelgs */
794 bad_gs:
795         SWAPGS                                  /* switch back to user gs */
796 .macro ZAP_GS
797         /* This can't be a string because the preprocessor needs to see it. */
798         movl $__USER_DS, %eax
799         movl %eax, %gs
800 .endm
801         ALTERNATIVE "", "ZAP_GS", X86_BUG_NULL_SEG
802         xorl    %eax, %eax
803         movl    %eax, %gs
804         jmp     2b
805         .previous
806
807 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
808 ENTRY(do_softirq_own_stack)
809         pushq   %rbp
810         mov     %rsp, %rbp
811         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
812         cmove   PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
813         push    %rbp                            /* frame pointer backlink */
814         call    __do_softirq
815         leaveq
816         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
817         ret
818 END(do_softirq_own_stack)
819
820 #ifdef CONFIG_XEN
821 idtentry xen_hypervisor_callback xen_do_hypervisor_callback has_error_code=0
822
823 /*
824  * A note on the "critical region" in our callback handler.
825  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
826  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
827  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
828  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
829  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
830  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
831  * like to avoid the possibility.
832  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
833  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
834  * activation and restart the handler using the previous one.
835  */
836 ENTRY(xen_do_hypervisor_callback)               /* do_hypervisor_callback(struct *pt_regs) */
837
838 /*
839  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
840  * see the correct pointer to the pt_regs
841  */
842         movq    %rdi, %rsp                      /* we don't return, adjust the stack frame */
843 11:     incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
844         movq    %rsp, %rbp
845         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
846         pushq   %rbp                            /* frame pointer backlink */
847         call    xen_evtchn_do_upcall
848         popq    %rsp
849         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
850 #ifndef CONFIG_PREEMPT
851         call    xen_maybe_preempt_hcall
852 #endif
853         jmp     error_exit
854 END(xen_do_hypervisor_callback)
855
856 /*
857  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
858  * We get here for two reasons:
859  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
860  *  2. Fault while executing IRET
861  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
862  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
863  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
864  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
865  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
866  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
867  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
868  */
869 ENTRY(xen_failsafe_callback)
870         movl    %ds, %ecx
871         cmpw    %cx, 0x10(%rsp)
872         jne     1f
873         movl    %es, %ecx
874         cmpw    %cx, 0x18(%rsp)
875         jne     1f
876         movl    %fs, %ecx
877         cmpw    %cx, 0x20(%rsp)
878         jne     1f
879         movl    %gs, %ecx
880         cmpw    %cx, 0x28(%rsp)
881         jne     1f
882         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
883         movq    (%rsp), %rcx
884         movq    8(%rsp), %r11
885         addq    $0x30, %rsp
886         pushq   $0                              /* RIP */
887         pushq   %r11
888         pushq   %rcx
889         jmp     general_protection
890 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
891         movq    (%rsp), %rcx
892         movq    8(%rsp), %r11
893         addq    $0x30, %rsp
894         pushq   $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
895         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
896         SAVE_C_REGS
897         SAVE_EXTRA_REGS
898         jmp     error_exit
899 END(xen_failsafe_callback)
900
901 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
902         xen_hvm_callback_vector xen_evtchn_do_upcall
903
904 #endif /* CONFIG_XEN */
905
906 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
907 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
908         hyperv_callback_vector hyperv_vector_handler
909 #endif /* CONFIG_HYPERV */
910
911 idtentry debug                  do_debug                has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
912 idtentry int3                   do_int3                 has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
913 idtentry stack_segment          do_stack_segment        has_error_code=1
914
915 #ifdef CONFIG_XEN
916 idtentry xen_debug              do_debug                has_error_code=0
917 idtentry xen_int3               do_int3                 has_error_code=0
918 idtentry xen_stack_segment      do_stack_segment        has_error_code=1
919 #endif
920
921 idtentry general_protection     do_general_protection   has_error_code=1
922 trace_idtentry page_fault       do_page_fault           has_error_code=1
923
924 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
925 idtentry async_page_fault       do_async_page_fault     has_error_code=1
926 #endif
927
928 #ifdef CONFIG_X86_MCE
929 idtentry machine_check                                  has_error_code=0        paranoid=1 do_sym=*machine_check_vector(%rip)
930 #endif
931
932 /*
933  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
934  * Use slow, but surefire "are we in kernel?" check.
935  * Return: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: otherwise
936  */
937 ENTRY(paranoid_entry)
938         cld
939         SAVE_C_REGS 8
940         SAVE_EXTRA_REGS 8
941         movl    $1, %ebx
942         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
943         rdmsr
944         testl   %edx, %edx
945         js      1f                              /* negative -> in kernel */
946         SWAPGS
947         xorl    %ebx, %ebx
948 1:      ret
949 END(paranoid_entry)
950
951 /*
952  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
953  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
954  * from kernel space.
955  *
956  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
957  * in syscall entry), so checking for preemption here would
958  * be complicated.  Fortunately, we there's no good reason
959  * to try to handle preemption here.
960  *
961  * On entry, ebx is "no swapgs" flag (1: don't need swapgs, 0: need it)
962  */
963 ENTRY(paranoid_exit)
964         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
965         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
966         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
967         jnz     paranoid_exit_no_swapgs
968         TRACE_IRQS_IRETQ
969         SWAPGS_UNSAFE_STACK
970         jmp     paranoid_exit_restore
971 paranoid_exit_no_swapgs:
972         TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
973 paranoid_exit_restore:
974         RESTORE_EXTRA_REGS
975         RESTORE_C_REGS
976         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
977         INTERRUPT_RETURN
978 END(paranoid_exit)
979
980 /*
981  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
982  * Return: EBX=0: came from user mode; EBX=1: otherwise
983  */
984 ENTRY(error_entry)
985         cld
986         SAVE_C_REGS 8
987         SAVE_EXTRA_REGS 8
988         xorl    %ebx, %ebx
989         testb   $3, CS+8(%rsp)
990         jz      .Lerror_kernelspace
991
992 .Lerror_entry_from_usermode_swapgs:
993         /*
994          * We entered from user mode or we're pretending to have entered
995          * from user mode due to an IRET fault.
996          */
997         SWAPGS
998
999 .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs:
1000         /*
1001          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
1002          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
1003          * (which can take locks).
1004          */
1005         TRACE_IRQS_OFF
1006         CALL_enter_from_user_mode
1007         ret
1008
1009 .Lerror_entry_done:
1010         TRACE_IRQS_OFF
1011         ret
1012
1013         /*
1014          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
1015          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
1016          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
1017          * for these here too.
1018          */
1019 .Lerror_kernelspace:
1020         incl    %ebx
1021         leaq    native_irq_return_iret(%rip), %rcx
1022         cmpq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1023         je      .Lerror_bad_iret
1024         movl    %ecx, %eax                      /* zero extend */
1025         cmpq    %rax, RIP+8(%rsp)
1026         je      .Lbstep_iret
1027         cmpq    $.Lgs_change, RIP+8(%rsp)
1028         jne     .Lerror_entry_done
1029
1030         /*
1031          * hack: .Lgs_change can fail with user gsbase.  If this happens, fix up
1032          * gsbase and proceed.  We'll fix up the exception and land in
1033          * .Lgs_change's error handler with kernel gsbase.
1034          */
1035         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_swapgs
1036
1037 .Lbstep_iret:
1038         /* Fix truncated RIP */
1039         movq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1040         /* fall through */
1041
1042 .Lerror_bad_iret:
1043         /*
1044          * We came from an IRET to user mode, so we have user gsbase.
1045          * Switch to kernel gsbase:
1046          */
1047         SWAPGS
1048
1049         /*
1050          * Pretend that the exception came from user mode: set up pt_regs
1051          * as if we faulted immediately after IRET and clear EBX so that
1052          * error_exit knows that we will be returning to user mode.
1053          */
1054         mov     %rsp, %rdi
1055         call    fixup_bad_iret
1056         mov     %rax, %rsp
1057         decl    %ebx
1058         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs
1059 END(error_entry)
1060
1061
1062 /*
1063  * On entry, EBS is a "return to kernel mode" flag:
1064  *   1: already in kernel mode, don't need SWAPGS
1065  *   0: user gsbase is loaded, we need SWAPGS and standard preparation for return to usermode
1066  */
1067 ENTRY(error_exit)
1068         movl    %ebx, %eax
1069         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1070         TRACE_IRQS_OFF
1071         testl   %eax, %eax
1072         jnz     retint_kernel
1073         jmp     retint_user
1074 END(error_exit)
1075
1076 /* Runs on exception stack */
1077 ENTRY(nmi)
1078         /*
1079          * Fix up the exception frame if we're on Xen.
1080          * PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME is guaranteed to push at most
1081          * one value to the stack on native, so it may clobber the rdx
1082          * scratch slot, but it won't clobber any of the important
1083          * slots past it.
1084          *
1085          * Xen is a different story, because the Xen frame itself overlaps
1086          * the "NMI executing" variable.
1087          */
1088         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
1089
1090         /*
1091          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1092          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1093          * This means that we can have nested NMIs where the next
1094          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1095          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1096          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1097          * anyway.
1098          *
1099          * To handle this case we do the following:
1100          *  Check the a special location on the stack that contains
1101          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1102          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1103          *  is an NMI stack.
1104          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1105          *  stack then:
1106          *    o Set the special variable on the stack
1107          *    o Copy the interrupt frame into an "outermost" location on the
1108          *      stack
1109          *    o Copy the interrupt frame into an "iret" location on the stack
1110          *    o Continue processing the NMI
1111          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1112          *    o Modify the "iret" location to jump to the repeat_nmi
1113          *    o return back to the first NMI
1114          *
1115          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1116          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1117          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1118          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1119          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1120          * NMI.
1121          *
1122          * However, espfix prevents us from directly returning to userspace
1123          * with a single IRET instruction.  Similarly, IRET to user mode
1124          * can fault.  We therefore handle NMIs from user space like
1125          * other IST entries.
1126          */
1127
1128         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1129         pushq   %rdx
1130
1131         testb   $3, CS-RIP+8(%rsp)
1132         jz      .Lnmi_from_kernel
1133
1134         /*
1135          * NMI from user mode.  We need to run on the thread stack, but we
1136          * can't go through the normal entry paths: NMIs are masked, and
1137          * we don't want to enable interrupts, because then we'll end
1138          * up in an awkward situation in which IRQs are on but NMIs
1139          * are off.
1140          *
1141          * We also must not push anything to the stack before switching
1142          * stacks lest we corrupt the "NMI executing" variable.
1143          */
1144
1145         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1146         cld
1147         movq    %rsp, %rdx
1148         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
1149         pushq   5*8(%rdx)       /* pt_regs->ss */
1150         pushq   4*8(%rdx)       /* pt_regs->rsp */
1151         pushq   3*8(%rdx)       /* pt_regs->flags */
1152         pushq   2*8(%rdx)       /* pt_regs->cs */
1153         pushq   1*8(%rdx)       /* pt_regs->rip */
1154         pushq   $-1             /* pt_regs->orig_ax */
1155         pushq   %rdi            /* pt_regs->di */
1156         pushq   %rsi            /* pt_regs->si */
1157         pushq   (%rdx)          /* pt_regs->dx */
1158         pushq   %rcx            /* pt_regs->cx */
1159         pushq   %rax            /* pt_regs->ax */
1160         pushq   %r8             /* pt_regs->r8 */
1161         pushq   %r9             /* pt_regs->r9 */
1162         pushq   %r10            /* pt_regs->r10 */
1163         pushq   %r11            /* pt_regs->r11 */
1164         pushq   %rbx            /* pt_regs->rbx */
1165         pushq   %rbp            /* pt_regs->rbp */
1166         pushq   %r12            /* pt_regs->r12 */
1167         pushq   %r13            /* pt_regs->r13 */
1168         pushq   %r14            /* pt_regs->r14 */
1169         pushq   %r15            /* pt_regs->r15 */
1170
1171         /*
1172          * At this point we no longer need to worry about stack damage
1173          * due to nesting -- we're on the normal thread stack and we're
1174          * done with the NMI stack.
1175          */
1176
1177         movq    %rsp, %rdi
1178         movq    $-1, %rsi
1179         call    do_nmi
1180
1181         /*
1182          * Return back to user mode.  We must *not* do the normal exit
1183          * work, because we don't want to enable interrupts.  Fortunately,
1184          * do_nmi doesn't modify pt_regs.
1185          */
1186         SWAPGS
1187         jmp     restore_c_regs_and_iret
1188
1189 .Lnmi_from_kernel:
1190         /*
1191          * Here's what our stack frame will look like:
1192          * +---------------------------------------------------------+
1193          * | original SS                                             |
1194          * | original Return RSP                                     |
1195          * | original RFLAGS                                         |
1196          * | original CS                                             |
1197          * | original RIP                                            |
1198          * +---------------------------------------------------------+
1199          * | temp storage for rdx                                    |
1200          * +---------------------------------------------------------+
1201          * | "NMI executing" variable                                |
1202          * +---------------------------------------------------------+
1203          * | iret SS          } Copied from "outermost" frame        |
1204          * | iret Return RSP  } on each loop iteration; overwritten  |
1205          * | iret RFLAGS      } by a nested NMI to force another     |
1206          * | iret CS          } iteration if needed.                 |
1207          * | iret RIP         }                                      |
1208          * +---------------------------------------------------------+
1209          * | outermost SS          } initialized in first_nmi;       |
1210          * | outermost Return RSP  } will not be changed before      |
1211          * | outermost RFLAGS      } NMI processing is done.         |
1212          * | outermost CS          } Copied to "iret" frame on each  |
1213          * | outermost RIP         } iteration.                      |
1214          * +---------------------------------------------------------+
1215          * | pt_regs                                                 |
1216          * +---------------------------------------------------------+
1217          *
1218          * The "original" frame is used by hardware.  Before re-enabling
1219          * NMIs, we need to be done with it, and we need to leave enough
1220          * space for the asm code here.
1221          *
1222          * We return by executing IRET while RSP points to the "iret" frame.
1223          * That will either return for real or it will loop back into NMI
1224          * processing.
1225          *
1226          * The "outermost" frame is copied to the "iret" frame on each
1227          * iteration of the loop, so each iteration starts with the "iret"
1228          * frame pointing to the final return target.
1229          */
1230
1231         /*
1232          * Determine whether we're a nested NMI.
1233          *
1234          * If we interrupted kernel code between repeat_nmi and
1235          * end_repeat_nmi, then we are a nested NMI.  We must not
1236          * modify the "iret" frame because it's being written by
1237          * the outer NMI.  That's okay; the outer NMI handler is
1238          * about to about to call do_nmi anyway, so we can just
1239          * resume the outer NMI.
1240          */
1241
1242         movq    $repeat_nmi, %rdx
1243         cmpq    8(%rsp), %rdx
1244         ja      1f
1245         movq    $end_repeat_nmi, %rdx
1246         cmpq    8(%rsp), %rdx
1247         ja      nested_nmi_out
1248 1:
1249
1250         /*
1251          * Now check "NMI executing".  If it's set, then we're nested.
1252          * This will not detect if we interrupted an outer NMI just
1253          * before IRET.
1254          */
1255         cmpl    $1, -8(%rsp)
1256         je      nested_nmi
1257
1258         /*
1259          * Now test if the previous stack was an NMI stack.  This covers
1260          * the case where we interrupt an outer NMI after it clears
1261          * "NMI executing" but before IRET.  We need to be careful, though:
1262          * there is one case in which RSP could point to the NMI stack
1263          * despite there being no NMI active: naughty userspace controls
1264          * RSP at the very beginning of the SYSCALL targets.  We can
1265          * pull a fast one on naughty userspace, though: we program
1266          * SYSCALL to mask DF, so userspace cannot cause DF to be set
1267          * if it controls the kernel's RSP.  We set DF before we clear
1268          * "NMI executing".
1269          */
1270         lea     6*8(%rsp), %rdx
1271         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1272         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1273         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1274         ja      first_nmi
1275
1276         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1277         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1278         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1279         jb      first_nmi
1280
1281         /* Ah, it is within the NMI stack. */
1282
1283         testb   $(X86_EFLAGS_DF >> 8), (3*8 + 1)(%rsp)
1284         jz      first_nmi       /* RSP was user controlled. */
1285
1286         /* This is a nested NMI. */
1287
1288 nested_nmi:
1289         /*
1290          * Modify the "iret" frame to point to repeat_nmi, forcing another
1291          * iteration of NMI handling.
1292          */
1293         subq    $8, %rsp
1294         leaq    -10*8(%rsp), %rdx
1295         pushq   $__KERNEL_DS
1296         pushq   %rdx
1297         pushfq
1298         pushq   $__KERNEL_CS
1299         pushq   $repeat_nmi
1300
1301         /* Put stack back */
1302         addq    $(6*8), %rsp
1303
1304 nested_nmi_out:
1305         popq    %rdx
1306
1307         /* We are returning to kernel mode, so this cannot result in a fault. */
1308         INTERRUPT_RETURN
1309
1310 first_nmi:
1311         /* Restore rdx. */
1312         movq    (%rsp), %rdx
1313
1314         /* Make room for "NMI executing". */
1315         pushq   $0
1316
1317         /* Leave room for the "iret" frame */
1318         subq    $(5*8), %rsp
1319
1320         /* Copy the "original" frame to the "outermost" frame */
1321         .rept 5
1322         pushq   11*8(%rsp)
1323         .endr
1324
1325         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1326
1327 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
1328         /*
1329          * For ease of testing, unmask NMIs right away.  Disabled by
1330          * default because IRET is very expensive.
1331          */
1332         pushq   $0              /* SS */
1333         pushq   %rsp            /* RSP (minus 8 because of the previous push) */
1334         addq    $8, (%rsp)      /* Fix up RSP */
1335         pushfq                  /* RFLAGS */
1336         pushq   $__KERNEL_CS    /* CS */
1337         pushq   $1f             /* RIP */
1338         INTERRUPT_RETURN        /* continues at repeat_nmi below */
1339 1:
1340 #endif
1341
1342 repeat_nmi:
1343         /*
1344          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1345          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1346          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1347          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1348          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1349          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1350          * NMI will update.
1351          *
1352          * RSP is pointing to "outermost RIP".  gsbase is unknown, but, if
1353          * we're repeating an NMI, gsbase has the same value that it had on
1354          * the first iteration.  paranoid_entry will load the kernel
1355          * gsbase if needed before we call do_nmi.  "NMI executing"
1356          * is zero.
1357          */
1358         movq    $1, 10*8(%rsp)          /* Set "NMI executing". */
1359
1360         /*
1361          * Copy the "outermost" frame to the "iret" frame.  NMIs that nest
1362          * here must not modify the "iret" frame while we're writing to
1363          * it or it will end up containing garbage.
1364          */
1365         addq    $(10*8), %rsp
1366         .rept 5
1367         pushq   -6*8(%rsp)
1368         .endr
1369         subq    $(5*8), %rsp
1370 end_repeat_nmi:
1371
1372         /*
1373          * Everything below this point can be preempted by a nested NMI.
1374          * If this happens, then the inner NMI will change the "iret"
1375          * frame to point back to repeat_nmi.
1376          */
1377         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1378         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1379
1380         /*
1381          * Use paranoid_entry to handle SWAPGS, but no need to use paranoid_exit
1382          * as we should not be calling schedule in NMI context.
1383          * Even with normal interrupts enabled. An NMI should not be
1384          * setting NEED_RESCHED or anything that normal interrupts and
1385          * exceptions might do.
1386          */
1387         call    paranoid_entry
1388
1389         /* paranoidentry do_nmi, 0; without TRACE_IRQS_OFF */
1390         movq    %rsp, %rdi
1391         movq    $-1, %rsi
1392         call    do_nmi
1393
1394         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1395         jnz     nmi_restore
1396 nmi_swapgs:
1397         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1398 nmi_restore:
1399         RESTORE_EXTRA_REGS
1400         RESTORE_C_REGS
1401
1402         /* Point RSP at the "iret" frame. */
1403         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 6*8
1404
1405         /*
1406          * Clear "NMI executing".  Set DF first so that we can easily
1407          * distinguish the remaining code between here and IRET from
1408          * the SYSCALL entry and exit paths.  On a native kernel, we
1409          * could just inspect RIP, but, on paravirt kernels,
1410          * INTERRUPT_RETURN can translate into a jump into a
1411          * hypercall page.
1412          */
1413         std
1414         movq    $0, 5*8(%rsp)           /* clear "NMI executing" */
1415
1416         /*
1417          * INTERRUPT_RETURN reads the "iret" frame and exits the NMI
1418          * stack in a single instruction.  We are returning to kernel
1419          * mode, so this cannot result in a fault.
1420          */
1421         INTERRUPT_RETURN
1422 END(nmi)
1423
1424 ENTRY(ignore_sysret)
1425         mov     $-ENOSYS, %eax
1426         sysret
1427 END(ignore_sysret)
1428
1429 ENTRY(rewind_stack_do_exit)
1430         /* Prevent any naive code from trying to unwind to our caller. */
1431         xorl    %ebp, %ebp
1432
1433         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rax
1434         leaq    -TOP_OF_KERNEL_STACK_PADDING-PTREGS_SIZE(%rax), %rsp
1435
1436         call    do_exit
1437 1:      jmp 1b
1438 END(rewind_stack_do_exit)