Merge branch 'linus' into x86/asm, before applying dependent patch
[cascardo/linux.git] / arch / x86 / kernel / 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
9 /*
10  * entry.S contains the system-call and fault low-level handling routines.
11  *
12  * Some of this is documented in Documentation/x86/entry_64.txt
13  *
14  * NOTE: This code handles signal-recognition, which happens every time
15  * after an interrupt and after each system call.
16  *
17  * A note on terminology:
18  * - iret frame: Architecture defined interrupt frame from SS to RIP
19  * at the top of the kernel process stack.
20  *
21  * Some macro usage:
22  * - CFI macros are used to generate dwarf2 unwind information for better
23  * backtraces. They don't change any code.
24  * - ENTRY/END Define functions in the symbol table.
25  * - TRACE_IRQ_* - Trace hard interrupt state for lock debugging.
26  * - idtentry - Define exception entry points.
27  */
28
29 #include <linux/linkage.h>
30 #include <asm/segment.h>
31 #include <asm/cache.h>
32 #include <asm/errno.h>
33 #include <asm/dwarf2.h>
34 #include <asm/calling.h>
35 #include <asm/asm-offsets.h>
36 #include <asm/msr.h>
37 #include <asm/unistd.h>
38 #include <asm/thread_info.h>
39 #include <asm/hw_irq.h>
40 #include <asm/page_types.h>
41 #include <asm/irqflags.h>
42 #include <asm/paravirt.h>
43 #include <asm/percpu.h>
44 #include <asm/asm.h>
45 #include <asm/context_tracking.h>
46 #include <asm/smap.h>
47 #include <asm/pgtable_types.h>
48 #include <linux/err.h>
49
50 /* Avoid __ASSEMBLER__'ifying <linux/audit.h> just for this.  */
51 #include <linux/elf-em.h>
52 #define AUDIT_ARCH_X86_64       (EM_X86_64|__AUDIT_ARCH_64BIT|__AUDIT_ARCH_LE)
53 #define __AUDIT_ARCH_64BIT 0x80000000
54 #define __AUDIT_ARCH_LE    0x40000000
55
56         .code64
57         .section .entry.text, "ax"
58
59
60 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
61 ENTRY(native_usergs_sysret64)
62         swapgs
63         sysretq
64 ENDPROC(native_usergs_sysret64)
65 #endif /* CONFIG_PARAVIRT */
66
67
68 .macro TRACE_IRQS_IRETQ
69 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
70         bt   $9,EFLAGS(%rsp)    /* interrupts off? */
71         jnc  1f
72         TRACE_IRQS_ON
73 1:
74 #endif
75 .endm
76
77 /*
78  * When dynamic function tracer is enabled it will add a breakpoint
79  * to all locations that it is about to modify, sync CPUs, update
80  * all the code, sync CPUs, then remove the breakpoints. In this time
81  * if lockdep is enabled, it might jump back into the debug handler
82  * outside the updating of the IST protection. (TRACE_IRQS_ON/OFF).
83  *
84  * We need to change the IDT table before calling TRACE_IRQS_ON/OFF to
85  * make sure the stack pointer does not get reset back to the top
86  * of the debug stack, and instead just reuses the current stack.
87  */
88 #if defined(CONFIG_DYNAMIC_FTRACE) && defined(CONFIG_TRACE_IRQFLAGS)
89
90 .macro TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
91         call debug_stack_set_zero
92         TRACE_IRQS_OFF
93         call debug_stack_reset
94 .endm
95
96 .macro TRACE_IRQS_ON_DEBUG
97         call debug_stack_set_zero
98         TRACE_IRQS_ON
99         call debug_stack_reset
100 .endm
101
102 .macro TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
103         bt   $9,EFLAGS(%rsp)    /* interrupts off? */
104         jnc  1f
105         TRACE_IRQS_ON_DEBUG
106 1:
107 .endm
108
109 #else
110 # define TRACE_IRQS_OFF_DEBUG           TRACE_IRQS_OFF
111 # define TRACE_IRQS_ON_DEBUG            TRACE_IRQS_ON
112 # define TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG         TRACE_IRQS_IRETQ
113 #endif
114
115 /*
116  * empty frame
117  */
118         .macro EMPTY_FRAME start=1 offset=0
119         .if \start
120         CFI_STARTPROC simple
121         CFI_SIGNAL_FRAME
122         CFI_DEF_CFA rsp,8+\offset
123         .else
124         CFI_DEF_CFA_OFFSET 8+\offset
125         .endif
126         .endm
127
128 /*
129  * initial frame state for interrupts (and exceptions without error code)
130  */
131         .macro INTR_FRAME start=1 offset=0
132         EMPTY_FRAME \start, 5*8+\offset
133         /*CFI_REL_OFFSET ss, 4*8+\offset*/
134         CFI_REL_OFFSET rsp, 3*8+\offset
135         /*CFI_REL_OFFSET rflags, 2*8+\offset*/
136         /*CFI_REL_OFFSET cs, 1*8+\offset*/
137         CFI_REL_OFFSET rip, 0*8+\offset
138         .endm
139
140 /*
141  * initial frame state for exceptions with error code (and interrupts
142  * with vector already pushed)
143  */
144         .macro XCPT_FRAME start=1 offset=0
145         INTR_FRAME \start, 1*8+\offset
146         .endm
147
148 /*
149  * frame that enables passing a complete pt_regs to a C function.
150  */
151         .macro DEFAULT_FRAME start=1 offset=0
152         XCPT_FRAME \start, ORIG_RAX+\offset
153         CFI_REL_OFFSET rdi, RDI+\offset
154         CFI_REL_OFFSET rsi, RSI+\offset
155         CFI_REL_OFFSET rdx, RDX+\offset
156         CFI_REL_OFFSET rcx, RCX+\offset
157         CFI_REL_OFFSET rax, RAX+\offset
158         CFI_REL_OFFSET r8, R8+\offset
159         CFI_REL_OFFSET r9, R9+\offset
160         CFI_REL_OFFSET r10, R10+\offset
161         CFI_REL_OFFSET r11, R11+\offset
162         CFI_REL_OFFSET rbx, RBX+\offset
163         CFI_REL_OFFSET rbp, RBP+\offset
164         CFI_REL_OFFSET r12, R12+\offset
165         CFI_REL_OFFSET r13, R13+\offset
166         CFI_REL_OFFSET r14, R14+\offset
167         CFI_REL_OFFSET r15, R15+\offset
168         .endm
169
170 /*
171  * 64bit SYSCALL instruction entry. Up to 6 arguments in registers.
172  *
173  * 64bit SYSCALL saves rip to rcx, clears rflags.RF, then saves rflags to r11,
174  * then loads new ss, cs, and rip from previously programmed MSRs.
175  * rflags gets masked by a value from another MSR (so CLD and CLAC
176  * are not needed). SYSCALL does not save anything on the stack
177  * and does not change rsp.
178  *
179  * Registers on entry:
180  * rax  system call number
181  * rcx  return address
182  * r11  saved rflags (note: r11 is callee-clobbered register in C ABI)
183  * rdi  arg0
184  * rsi  arg1
185  * rdx  arg2
186  * r10  arg3 (needs to be moved to rcx to conform to C ABI)
187  * r8   arg4
188  * r9   arg5
189  * (note: r12-r15,rbp,rbx are callee-preserved in C ABI)
190  *
191  * Only called from user space.
192  *
193  * When user can change pt_regs->foo always force IRET. That is because
194  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
195  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
196  */
197
198 ENTRY(system_call)
199         CFI_STARTPROC   simple
200         CFI_SIGNAL_FRAME
201         CFI_DEF_CFA     rsp,0
202         CFI_REGISTER    rip,rcx
203         /*CFI_REGISTER  rflags,r11*/
204
205         /*
206          * Interrupts are off on entry.
207          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
208          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
209          */
210         SWAPGS_UNSAFE_STACK
211         /*
212          * A hypervisor implementation might want to use a label
213          * after the swapgs, so that it can do the swapgs
214          * for the guest and jump here on syscall.
215          */
216 GLOBAL(system_call_after_swapgs)
217
218         movq    %rsp,PER_CPU_VAR(rsp_scratch)
219         movq    PER_CPU_VAR(kernel_stack),%rsp
220
221         /* Construct struct pt_regs on stack */
222         pushq_cfi $__USER_DS                    /* pt_regs->ss */
223         pushq_cfi PER_CPU_VAR(rsp_scratch)      /* pt_regs->sp */
224         /*
225          * Re-enable interrupts.
226          * We use 'rsp_scratch' as a scratch space, hence irq-off block above
227          * must execute atomically in the face of possible interrupt-driven
228          * task preemption. We must enable interrupts only after we're done
229          * with using rsp_scratch:
230          */
231         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
232         pushq_cfi       %r11                    /* pt_regs->flags */
233         pushq_cfi       $__USER_CS              /* pt_regs->cs */
234         pushq_cfi       %rcx                    /* pt_regs->ip */
235         CFI_REL_OFFSET rip,0
236         pushq_cfi_reg   rax                     /* pt_regs->orig_ax */
237         pushq_cfi_reg   rdi                     /* pt_regs->di */
238         pushq_cfi_reg   rsi                     /* pt_regs->si */
239         pushq_cfi_reg   rdx                     /* pt_regs->dx */
240         pushq_cfi_reg   rcx                     /* pt_regs->cx */
241         pushq_cfi       $-ENOSYS                /* pt_regs->ax */
242         pushq_cfi_reg   r8                      /* pt_regs->r8 */
243         pushq_cfi_reg   r9                      /* pt_regs->r9 */
244         pushq_cfi_reg   r10                     /* pt_regs->r10 */
245         pushq_cfi_reg   r11                     /* pt_regs->r11 */
246         sub     $(6*8),%rsp /* pt_regs->bp,bx,r12-15 not saved */
247         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 6*8
248
249         testl $_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
250         jnz tracesys
251 system_call_fastpath:
252 #if __SYSCALL_MASK == ~0
253         cmpq $__NR_syscall_max,%rax
254 #else
255         andl $__SYSCALL_MASK,%eax
256         cmpl $__NR_syscall_max,%eax
257 #endif
258         ja      1f      /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
259         movq %r10,%rcx
260         call *sys_call_table(,%rax,8)
261         movq %rax,RAX(%rsp)
262 1:
263 /*
264  * Syscall return path ending with SYSRET (fast path).
265  * Has incompletely filled pt_regs.
266  */
267         LOCKDEP_SYS_EXIT
268         /*
269          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
270          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
271          */
272         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
273
274         /*
275          * We must check ti flags with interrupts (or at least preemption)
276          * off because we must *never* return to userspace without
277          * processing exit work that is enqueued if we're preempted here.
278          * In particular, returning to userspace with any of the one-shot
279          * flags (TIF_NOTIFY_RESUME, TIF_USER_RETURN_NOTIFY, etc) set is
280          * very bad.
281          */
282         testl $_TIF_ALLWORK_MASK, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
283         jnz int_ret_from_sys_call_irqs_off      /* Go to the slow path */
284
285         CFI_REMEMBER_STATE
286
287         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
288         movq    RIP(%rsp),%rcx
289         CFI_REGISTER    rip,rcx
290         movq    EFLAGS(%rsp),%r11
291         /*CFI_REGISTER  rflags,r11*/
292         movq    RSP(%rsp),%rsp
293         /*
294          * 64bit SYSRET restores rip from rcx,
295          * rflags from r11 (but RF and VM bits are forced to 0),
296          * cs and ss are loaded from MSRs.
297          * Restoration of rflags re-enables interrupts.
298          *
299          * NB: On AMD CPUs with the X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS bug, the ss
300          * descriptor is not reinitialized.  This means that we should
301          * avoid SYSRET with SS == NULL, which could happen if we schedule,
302          * exit the kernel, and re-enter using an interrupt vector.  (All
303          * interrupt entries on x86_64 set SS to NULL.)  We prevent that
304          * from happening by reloading SS in __switch_to.  (Actually
305          * detecting the failure in 64-bit userspace is tricky but can be
306          * done.)
307          */
308         USERGS_SYSRET64
309
310         CFI_RESTORE_STATE
311
312         /* Do syscall entry tracing */
313 tracesys:
314         movq %rsp, %rdi
315         movl $AUDIT_ARCH_X86_64, %esi
316         call syscall_trace_enter_phase1
317         test %rax, %rax
318         jnz tracesys_phase2             /* if needed, run the slow path */
319         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RAX       /* else restore clobbered regs */
320         movq ORIG_RAX(%rsp), %rax
321         jmp system_call_fastpath        /*      and return to the fast path */
322
323 tracesys_phase2:
324         SAVE_EXTRA_REGS
325         movq %rsp, %rdi
326         movl $AUDIT_ARCH_X86_64, %esi
327         movq %rax,%rdx
328         call syscall_trace_enter_phase2
329
330         /*
331          * Reload registers from stack in case ptrace changed them.
332          * We don't reload %rax because syscall_trace_entry_phase2() returned
333          * the value it wants us to use in the table lookup.
334          */
335         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RAX
336         RESTORE_EXTRA_REGS
337 #if __SYSCALL_MASK == ~0
338         cmpq $__NR_syscall_max,%rax
339 #else
340         andl $__SYSCALL_MASK,%eax
341         cmpl $__NR_syscall_max,%eax
342 #endif
343         ja      1f      /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
344         movq %r10,%rcx  /* fixup for C */
345         call *sys_call_table(,%rax,8)
346         movq %rax,RAX(%rsp)
347 1:
348         /* Use IRET because user could have changed pt_regs->foo */
349
350 /*
351  * Syscall return path ending with IRET.
352  * Has correct iret frame.
353  */
354 GLOBAL(int_ret_from_sys_call)
355         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
356 int_ret_from_sys_call_irqs_off: /* jumps come here from the irqs-off SYSRET path */
357         TRACE_IRQS_OFF
358         movl $_TIF_ALLWORK_MASK,%edi
359         /* edi: mask to check */
360 GLOBAL(int_with_check)
361         LOCKDEP_SYS_EXIT_IRQ
362         GET_THREAD_INFO(%rcx)
363         movl TI_flags(%rcx),%edx
364         andl %edi,%edx
365         jnz   int_careful
366         andl    $~TS_COMPAT,TI_status(%rcx)
367         jmp     syscall_return
368
369         /* Either reschedule or signal or syscall exit tracking needed. */
370         /* First do a reschedule test. */
371         /* edx: work, edi: workmask */
372 int_careful:
373         bt $TIF_NEED_RESCHED,%edx
374         jnc  int_very_careful
375         TRACE_IRQS_ON
376         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
377         pushq_cfi %rdi
378         SCHEDULE_USER
379         popq_cfi %rdi
380         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
381         TRACE_IRQS_OFF
382         jmp int_with_check
383
384         /* handle signals and tracing -- both require a full pt_regs */
385 int_very_careful:
386         TRACE_IRQS_ON
387         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
388         SAVE_EXTRA_REGS
389         /* Check for syscall exit trace */
390         testl $_TIF_WORK_SYSCALL_EXIT,%edx
391         jz int_signal
392         pushq_cfi %rdi
393         leaq 8(%rsp),%rdi       # &ptregs -> arg1
394         call syscall_trace_leave
395         popq_cfi %rdi
396         andl $~(_TIF_WORK_SYSCALL_EXIT|_TIF_SYSCALL_EMU),%edi
397         jmp int_restore_rest
398
399 int_signal:
400         testl $_TIF_DO_NOTIFY_MASK,%edx
401         jz 1f
402         movq %rsp,%rdi          # &ptregs -> arg1
403         xorl %esi,%esi          # oldset -> arg2
404         call do_notify_resume
405 1:      movl $_TIF_WORK_MASK,%edi
406 int_restore_rest:
407         RESTORE_EXTRA_REGS
408         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
409         TRACE_IRQS_OFF
410         jmp int_with_check
411
412 syscall_return:
413         /* The IRETQ could re-enable interrupts: */
414         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
415         TRACE_IRQS_IRETQ
416
417         /*
418          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
419          * a completely clean 64-bit userspace context.
420          */
421         movq RCX(%rsp),%rcx
422         movq RIP(%rsp),%r11
423         cmpq %rcx,%r11                  /* RCX == RIP */
424         jne opportunistic_sysret_failed
425
426         /*
427          * On Intel CPUs, SYSRET with non-canonical RCX/RIP will #GP
428          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
429          * the kernel, since userspace controls RSP.
430          *
431          * If width of "canonical tail" ever becomes variable, this will need
432          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
433          */
434         .ifne __VIRTUAL_MASK_SHIFT - 47
435         .error "virtual address width changed -- SYSRET checks need update"
436         .endif
437         /* Change top 16 bits to be the sign-extension of 47th bit */
438         shl     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
439         sar     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
440         /* If this changed %rcx, it was not canonical */
441         cmpq    %rcx, %r11
442         jne     opportunistic_sysret_failed
443
444         cmpq $__USER_CS,CS(%rsp)        /* CS must match SYSRET */
445         jne opportunistic_sysret_failed
446
447         movq R11(%rsp),%r11
448         cmpq %r11,EFLAGS(%rsp)          /* R11 == RFLAGS */
449         jne opportunistic_sysret_failed
450
451         /*
452          * SYSRET can't restore RF.  SYSRET can restore TF, but unlike IRET,
453          * restoring TF results in a trap from userspace immediately after
454          * SYSRET.  This would cause an infinite loop whenever #DB happens
455          * with register state that satisfies the opportunistic SYSRET
456          * conditions.  For example, single-stepping this user code:
457          *
458          *           movq $stuck_here,%rcx
459          *           pushfq
460          *           popq %r11
461          *   stuck_here:
462          *
463          * would never get past 'stuck_here'.
464          */
465         testq $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
466         jnz opportunistic_sysret_failed
467
468         /* nothing to check for RSP */
469
470         cmpq $__USER_DS,SS(%rsp)        /* SS must match SYSRET */
471         jne opportunistic_sysret_failed
472
473         /*
474          * We win!  This label is here just for ease of understanding
475          * perf profiles.  Nothing jumps here.
476          */
477 syscall_return_via_sysret:
478         CFI_REMEMBER_STATE
479         /* rcx and r11 are already restored (see code above) */
480         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
481         movq RSP(%rsp),%rsp
482         USERGS_SYSRET64
483         CFI_RESTORE_STATE
484
485 opportunistic_sysret_failed:
486         SWAPGS
487         jmp     restore_c_regs_and_iret
488         CFI_ENDPROC
489 END(system_call)
490
491
492         .macro FORK_LIKE func
493 ENTRY(stub_\func)
494         CFI_STARTPROC
495         DEFAULT_FRAME 0, 8              /* offset 8: return address */
496         SAVE_EXTRA_REGS 8
497         jmp sys_\func
498         CFI_ENDPROC
499 END(stub_\func)
500         .endm
501
502         FORK_LIKE  clone
503         FORK_LIKE  fork
504         FORK_LIKE  vfork
505
506 ENTRY(stub_execve)
507         CFI_STARTPROC
508         DEFAULT_FRAME 0, 8
509         call    sys_execve
510 return_from_execve:
511         testl   %eax, %eax
512         jz      1f
513         /* exec failed, can use fast SYSRET code path in this case */
514         ret
515 1:
516         /* must use IRET code path (pt_regs->cs may have changed) */
517         addq    $8, %rsp
518         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
519         ZERO_EXTRA_REGS
520         movq    %rax,RAX(%rsp)
521         jmp     int_ret_from_sys_call
522         CFI_ENDPROC
523 END(stub_execve)
524 /*
525  * Remaining execve stubs are only 7 bytes long.
526  * ENTRY() often aligns to 16 bytes, which in this case has no benefits.
527  */
528         .align  8
529 GLOBAL(stub_execveat)
530         CFI_STARTPROC
531         DEFAULT_FRAME 0, 8
532         call    sys_execveat
533         jmp     return_from_execve
534         CFI_ENDPROC
535 END(stub_execveat)
536
537 #if defined(CONFIG_X86_X32_ABI) || defined(CONFIG_IA32_EMULATION)
538         .align  8
539 GLOBAL(stub_x32_execve)
540 GLOBAL(stub32_execve)
541         CFI_STARTPROC
542         DEFAULT_FRAME 0, 8
543         call    compat_sys_execve
544         jmp     return_from_execve
545         CFI_ENDPROC
546 END(stub32_execve)
547 END(stub_x32_execve)
548         .align  8
549 GLOBAL(stub_x32_execveat)
550 GLOBAL(stub32_execveat)
551         CFI_STARTPROC
552         DEFAULT_FRAME 0, 8
553         call    compat_sys_execveat
554         jmp     return_from_execve
555         CFI_ENDPROC
556 END(stub32_execveat)
557 END(stub_x32_execveat)
558 #endif
559
560 /*
561  * sigreturn is special because it needs to restore all registers on return.
562  * This cannot be done with SYSRET, so use the IRET return path instead.
563  */
564 ENTRY(stub_rt_sigreturn)
565         CFI_STARTPROC
566         DEFAULT_FRAME 0, 8
567         /*
568          * SAVE_EXTRA_REGS result is not normally needed:
569          * sigreturn overwrites all pt_regs->GPREGS.
570          * But sigreturn can fail (!), and there is no easy way to detect that.
571          * To make sure RESTORE_EXTRA_REGS doesn't restore garbage on error,
572          * we SAVE_EXTRA_REGS here.
573          */
574         SAVE_EXTRA_REGS 8
575         call sys_rt_sigreturn
576 return_from_stub:
577         addq    $8, %rsp
578         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
579         RESTORE_EXTRA_REGS
580         movq %rax,RAX(%rsp)
581         jmp int_ret_from_sys_call
582         CFI_ENDPROC
583 END(stub_rt_sigreturn)
584
585 #ifdef CONFIG_X86_X32_ABI
586 ENTRY(stub_x32_rt_sigreturn)
587         CFI_STARTPROC
588         DEFAULT_FRAME 0, 8
589         SAVE_EXTRA_REGS 8
590         call sys32_x32_rt_sigreturn
591         jmp  return_from_stub
592         CFI_ENDPROC
593 END(stub_x32_rt_sigreturn)
594 #endif
595
596 /*
597  * A newly forked process directly context switches into this address.
598  *
599  * rdi: prev task we switched from
600  */
601 ENTRY(ret_from_fork)
602         DEFAULT_FRAME
603
604         LOCK ; btr $TIF_FORK,TI_flags(%r8)
605
606         pushq_cfi $0x0002
607         popfq_cfi                               # reset kernel eflags
608
609         call schedule_tail                      # rdi: 'prev' task parameter
610
611         RESTORE_EXTRA_REGS
612
613         testb   $3, CS(%rsp)                    # from kernel_thread?
614
615         /*
616          * By the time we get here, we have no idea whether our pt_regs,
617          * ti flags, and ti status came from the 64-bit SYSCALL fast path,
618          * the slow path, or one of the ia32entry paths.
619          * Use IRET code path to return, since it can safely handle
620          * all of the above.
621          */
622         jnz     int_ret_from_sys_call
623
624         /* We came from kernel_thread */
625         /* nb: we depend on RESTORE_EXTRA_REGS above */
626         movq %rbp, %rdi
627         call *%rbx
628         movl $0, RAX(%rsp)
629         RESTORE_EXTRA_REGS
630         jmp int_ret_from_sys_call
631         CFI_ENDPROC
632 END(ret_from_fork)
633
634 /*
635  * Build the entry stubs with some assembler magic.
636  * We pack 1 stub into every 8-byte block.
637  */
638         .align 8
639 ENTRY(irq_entries_start)
640         INTR_FRAME
641     vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
642     .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR - FIRST_EXTERNAL_VECTOR)
643         pushq_cfi $(~vector+0x80)       /* Note: always in signed byte range */
644     vector=vector+1
645         jmp     common_interrupt
646         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
647         .align  8
648     .endr
649         CFI_ENDPROC
650 END(irq_entries_start)
651
652 /*
653  * Interrupt entry/exit.
654  *
655  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
656  *
657  * Entry runs with interrupts off.
658  */
659
660 /* 0(%rsp): ~(interrupt number) */
661         .macro interrupt func
662         cld
663         /*
664          * Since nothing in interrupt handling code touches r12...r15 members
665          * of "struct pt_regs", and since interrupts can nest, we can save
666          * four stack slots and simultaneously provide
667          * an unwind-friendly stack layout by saving "truncated" pt_regs
668          * exactly up to rbp slot, without these members.
669          */
670         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK -RBP
671         SAVE_C_REGS -RBP
672         /* this goes to 0(%rsp) for unwinder, not for saving the value: */
673         SAVE_EXTRA_REGS_RBP -RBP
674
675         leaq -RBP(%rsp),%rdi    /* arg1 for \func (pointer to pt_regs) */
676
677         testb   $3, CS-RBP(%rsp)
678         jz      1f
679         SWAPGS
680 1:
681         /*
682          * Save previous stack pointer, optionally switch to interrupt stack.
683          * irq_count is used to check if a CPU is already on an interrupt stack
684          * or not. While this is essentially redundant with preempt_count it is
685          * a little cheaper to use a separate counter in the PDA (short of
686          * moving irq_enter into assembly, which would be too much work)
687          */
688         movq %rsp, %rsi
689         incl PER_CPU_VAR(irq_count)
690         cmovzq PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr),%rsp
691         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rsi
692         pushq %rsi
693         /*
694          * For debugger:
695          * "CFA (Current Frame Address) is the value on stack + offset"
696          */
697         CFI_ESCAPE      0x0f /* DW_CFA_def_cfa_expression */, 6, \
698                         0x77 /* DW_OP_breg7 (rsp) */, 0, \
699                         0x06 /* DW_OP_deref */, \
700                         0x08 /* DW_OP_const1u */, SIZEOF_PTREGS-RBP, \
701                         0x22 /* DW_OP_plus */
702         /* We entered an interrupt context - irqs are off: */
703         TRACE_IRQS_OFF
704
705         call \func
706         .endm
707
708         /*
709          * The interrupt stubs push (~vector+0x80) onto the stack and
710          * then jump to common_interrupt.
711          */
712         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
713 common_interrupt:
714         XCPT_FRAME
715         ASM_CLAC
716         addq $-0x80,(%rsp)              /* Adjust vector to [-256,-1] range */
717         interrupt do_IRQ
718         /* 0(%rsp): old RSP */
719 ret_from_intr:
720         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
721         TRACE_IRQS_OFF
722         decl PER_CPU_VAR(irq_count)
723
724         /* Restore saved previous stack */
725         popq %rsi
726         CFI_DEF_CFA rsi,SIZEOF_PTREGS-RBP /* reg/off reset after def_cfa_expr */
727         /* return code expects complete pt_regs - adjust rsp accordingly: */
728         leaq -RBP(%rsi),%rsp
729         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rsp
730         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   RBP
731
732         testb   $3, CS(%rsp)
733         jz      retint_kernel
734         /* Interrupt came from user space */
735
736         GET_THREAD_INFO(%rcx)
737         /*
738          * %rcx: thread info. Interrupts off.
739          */
740 retint_with_reschedule:
741         movl $_TIF_WORK_MASK,%edi
742 retint_check:
743         LOCKDEP_SYS_EXIT_IRQ
744         movl TI_flags(%rcx),%edx
745         andl %edi,%edx
746         CFI_REMEMBER_STATE
747         jnz  retint_careful
748
749 retint_swapgs:          /* return to user-space */
750         /*
751          * The iretq could re-enable interrupts:
752          */
753         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
754         TRACE_IRQS_IRETQ
755
756         SWAPGS
757         jmp     restore_c_regs_and_iret
758
759 /* Returning to kernel space */
760 retint_kernel:
761 #ifdef CONFIG_PREEMPT
762         /* Interrupts are off */
763         /* Check if we need preemption */
764         bt      $9,EFLAGS(%rsp) /* interrupts were off? */
765         jnc     1f
766 0:      cmpl    $0,PER_CPU_VAR(__preempt_count)
767         jnz     1f
768         call    preempt_schedule_irq
769         jmp     0b
770 1:
771 #endif
772         /*
773          * The iretq could re-enable interrupts:
774          */
775         TRACE_IRQS_IRETQ
776
777 /*
778  * At this label, code paths which return to kernel and to user,
779  * which come from interrupts/exception and from syscalls, merge.
780  */
781 restore_c_regs_and_iret:
782         RESTORE_C_REGS
783         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
784
785 irq_return:
786         INTERRUPT_RETURN
787
788 ENTRY(native_iret)
789         /*
790          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
791          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
792          */
793 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
794         testb $4,(SS-RIP)(%rsp)
795         jnz native_irq_return_ldt
796 #endif
797
798 .global native_irq_return_iret
799 native_irq_return_iret:
800         /*
801          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
802          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
803          * Double-faults due to espfix64 are handled in do_double_fault.
804          * Other faults here are fatal.
805          */
806         iretq
807
808 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
809 native_irq_return_ldt:
810         pushq_cfi %rax
811         pushq_cfi %rdi
812         SWAPGS
813         movq PER_CPU_VAR(espfix_waddr),%rdi
814         movq %rax,(0*8)(%rdi)   /* RAX */
815         movq (2*8)(%rsp),%rax   /* RIP */
816         movq %rax,(1*8)(%rdi)
817         movq (3*8)(%rsp),%rax   /* CS */
818         movq %rax,(2*8)(%rdi)
819         movq (4*8)(%rsp),%rax   /* RFLAGS */
820         movq %rax,(3*8)(%rdi)
821         movq (6*8)(%rsp),%rax   /* SS */
822         movq %rax,(5*8)(%rdi)
823         movq (5*8)(%rsp),%rax   /* RSP */
824         movq %rax,(4*8)(%rdi)
825         andl $0xffff0000,%eax
826         popq_cfi %rdi
827         orq PER_CPU_VAR(espfix_stack),%rax
828         SWAPGS
829         movq %rax,%rsp
830         popq_cfi %rax
831         jmp native_irq_return_iret
832 #endif
833
834         /* edi: workmask, edx: work */
835 retint_careful:
836         CFI_RESTORE_STATE
837         bt    $TIF_NEED_RESCHED,%edx
838         jnc   retint_signal
839         TRACE_IRQS_ON
840         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
841         pushq_cfi %rdi
842         SCHEDULE_USER
843         popq_cfi %rdi
844         GET_THREAD_INFO(%rcx)
845         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
846         TRACE_IRQS_OFF
847         jmp retint_check
848
849 retint_signal:
850         testl $_TIF_DO_NOTIFY_MASK,%edx
851         jz    retint_swapgs
852         TRACE_IRQS_ON
853         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
854         SAVE_EXTRA_REGS
855         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)
856         xorl %esi,%esi          # oldset
857         movq %rsp,%rdi          # &pt_regs
858         call do_notify_resume
859         RESTORE_EXTRA_REGS
860         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
861         TRACE_IRQS_OFF
862         GET_THREAD_INFO(%rcx)
863         jmp retint_with_reschedule
864
865         CFI_ENDPROC
866 END(common_interrupt)
867
868 /*
869  * APIC interrupts.
870  */
871 .macro apicinterrupt3 num sym do_sym
872 ENTRY(\sym)
873         INTR_FRAME
874         ASM_CLAC
875         pushq_cfi $~(\num)
876 .Lcommon_\sym:
877         interrupt \do_sym
878         jmp ret_from_intr
879         CFI_ENDPROC
880 END(\sym)
881 .endm
882
883 #ifdef CONFIG_TRACING
884 #define trace(sym) trace_##sym
885 #define smp_trace(sym) smp_trace_##sym
886
887 .macro trace_apicinterrupt num sym
888 apicinterrupt3 \num trace(\sym) smp_trace(\sym)
889 .endm
890 #else
891 .macro trace_apicinterrupt num sym do_sym
892 .endm
893 #endif
894
895 .macro apicinterrupt num sym do_sym
896 apicinterrupt3 \num \sym \do_sym
897 trace_apicinterrupt \num \sym
898 .endm
899
900 #ifdef CONFIG_SMP
901 apicinterrupt3 IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR \
902         irq_move_cleanup_interrupt smp_irq_move_cleanup_interrupt
903 apicinterrupt3 REBOOT_VECTOR \
904         reboot_interrupt smp_reboot_interrupt
905 #endif
906
907 #ifdef CONFIG_X86_UV
908 apicinterrupt3 UV_BAU_MESSAGE \
909         uv_bau_message_intr1 uv_bau_message_interrupt
910 #endif
911 apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR \
912         apic_timer_interrupt smp_apic_timer_interrupt
913 apicinterrupt X86_PLATFORM_IPI_VECTOR \
914         x86_platform_ipi smp_x86_platform_ipi
915
916 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM
917 apicinterrupt3 POSTED_INTR_VECTOR \
918         kvm_posted_intr_ipi smp_kvm_posted_intr_ipi
919 #endif
920
921 #ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
922 apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR \
923         threshold_interrupt smp_threshold_interrupt
924 #endif
925
926 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
927 apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR \
928         thermal_interrupt smp_thermal_interrupt
929 #endif
930
931 #ifdef CONFIG_SMP
932 apicinterrupt CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR \
933         call_function_single_interrupt smp_call_function_single_interrupt
934 apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR \
935         call_function_interrupt smp_call_function_interrupt
936 apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR \
937         reschedule_interrupt smp_reschedule_interrupt
938 #endif
939
940 apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR \
941         error_interrupt smp_error_interrupt
942 apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR \
943         spurious_interrupt smp_spurious_interrupt
944
945 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
946 apicinterrupt IRQ_WORK_VECTOR \
947         irq_work_interrupt smp_irq_work_interrupt
948 #endif
949
950 /*
951  * Exception entry points.
952  */
953 #define CPU_TSS_IST(x) PER_CPU_VAR(cpu_tss) + (TSS_ist + ((x) - 1) * 8)
954
955 .macro idtentry sym do_sym has_error_code:req paranoid=0 shift_ist=-1
956 ENTRY(\sym)
957         /* Sanity check */
958         .if \shift_ist != -1 && \paranoid == 0
959         .error "using shift_ist requires paranoid=1"
960         .endif
961
962         .if \has_error_code
963         XCPT_FRAME
964         .else
965         INTR_FRAME
966         .endif
967
968         ASM_CLAC
969         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
970
971         .ifeq \has_error_code
972         pushq_cfi $-1                   /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
973         .endif
974
975         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
976
977         .if \paranoid
978         .if \paranoid == 1
979         CFI_REMEMBER_STATE
980         testb   $3, CS(%rsp)            /* If coming from userspace, switch */
981         jnz 1f                          /* stacks. */
982         .endif
983         call paranoid_entry
984         .else
985         call error_entry
986         .endif
987         /* returned flag: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: don't need it */
988
989         DEFAULT_FRAME 0
990
991         .if \paranoid
992         .if \shift_ist != -1
993         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG            /* reload IDT in case of recursion */
994         .else
995         TRACE_IRQS_OFF
996         .endif
997         .endif
998
999         movq %rsp,%rdi                  /* pt_regs pointer */
1000
1001         .if \has_error_code
1002         movq ORIG_RAX(%rsp),%rsi        /* get error code */
1003         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)         /* no syscall to restart */
1004         .else
1005         xorl %esi,%esi                  /* no error code */
1006         .endif
1007
1008         .if \shift_ist != -1
1009         subq $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
1010         .endif
1011
1012         call \do_sym
1013
1014         .if \shift_ist != -1
1015         addq $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
1016         .endif
1017
1018         /* these procedures expect "no swapgs" flag in ebx */
1019         .if \paranoid
1020         jmp paranoid_exit
1021         .else
1022         jmp error_exit
1023         .endif
1024
1025         .if \paranoid == 1
1026         CFI_RESTORE_STATE
1027         /*
1028          * Paranoid entry from userspace.  Switch stacks and treat it
1029          * as a normal entry.  This means that paranoid handlers
1030          * run in real process context if user_mode(regs).
1031          */
1032 1:
1033         call error_entry
1034
1035         DEFAULT_FRAME 0
1036
1037         movq %rsp,%rdi                  /* pt_regs pointer */
1038         call sync_regs
1039         movq %rax,%rsp                  /* switch stack */
1040
1041         movq %rsp,%rdi                  /* pt_regs pointer */
1042
1043         .if \has_error_code
1044         movq ORIG_RAX(%rsp),%rsi        /* get error code */
1045         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)         /* no syscall to restart */
1046         .else
1047         xorl %esi,%esi                  /* no error code */
1048         .endif
1049
1050         call \do_sym
1051
1052         jmp error_exit                  /* %ebx: no swapgs flag */
1053         .endif
1054
1055         CFI_ENDPROC
1056 END(\sym)
1057 .endm
1058
1059 #ifdef CONFIG_TRACING
1060 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
1061 idtentry trace(\sym) trace(\do_sym) has_error_code=\has_error_code
1062 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
1063 .endm
1064 #else
1065 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
1066 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
1067 .endm
1068 #endif
1069
1070 idtentry divide_error do_divide_error has_error_code=0
1071 idtentry overflow do_overflow has_error_code=0
1072 idtentry bounds do_bounds has_error_code=0
1073 idtentry invalid_op do_invalid_op has_error_code=0
1074 idtentry device_not_available do_device_not_available has_error_code=0
1075 idtentry double_fault do_double_fault has_error_code=1 paranoid=2
1076 idtentry coprocessor_segment_overrun do_coprocessor_segment_overrun has_error_code=0
1077 idtentry invalid_TSS do_invalid_TSS has_error_code=1
1078 idtentry segment_not_present do_segment_not_present has_error_code=1
1079 idtentry spurious_interrupt_bug do_spurious_interrupt_bug has_error_code=0
1080 idtentry coprocessor_error do_coprocessor_error has_error_code=0
1081 idtentry alignment_check do_alignment_check has_error_code=1
1082 idtentry simd_coprocessor_error do_simd_coprocessor_error has_error_code=0
1083
1084
1085         /* Reload gs selector with exception handling */
1086         /* edi:  new selector */
1087 ENTRY(native_load_gs_index)
1088         CFI_STARTPROC
1089         pushfq_cfi
1090         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY & ~CLBR_RDI)
1091         SWAPGS
1092 gs_change:
1093         movl %edi,%gs
1094 2:      mfence          /* workaround */
1095         SWAPGS
1096         popfq_cfi
1097         ret
1098         CFI_ENDPROC
1099 END(native_load_gs_index)
1100
1101         _ASM_EXTABLE(gs_change,bad_gs)
1102         .section .fixup,"ax"
1103         /* running with kernelgs */
1104 bad_gs:
1105         SWAPGS                  /* switch back to user gs */
1106         xorl %eax,%eax
1107         movl %eax,%gs
1108         jmp  2b
1109         .previous
1110
1111 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
1112 ENTRY(do_softirq_own_stack)
1113         CFI_STARTPROC
1114         pushq_cfi %rbp
1115         CFI_REL_OFFSET rbp,0
1116         mov  %rsp,%rbp
1117         CFI_DEF_CFA_REGISTER rbp
1118         incl PER_CPU_VAR(irq_count)
1119         cmove PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr),%rsp
1120         push  %rbp                      # backlink for old unwinder
1121         call __do_softirq
1122         leaveq
1123         CFI_RESTORE             rbp
1124         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rsp
1125         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   -8
1126         decl PER_CPU_VAR(irq_count)
1127         ret
1128         CFI_ENDPROC
1129 END(do_softirq_own_stack)
1130
1131 #ifdef CONFIG_XEN
1132 idtentry xen_hypervisor_callback xen_do_hypervisor_callback has_error_code=0
1133
1134 /*
1135  * A note on the "critical region" in our callback handler.
1136  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
1137  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
1138  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
1139  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
1140  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
1141  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
1142  * like to avoid the possibility.
1143  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
1144  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
1145  * activation and restart the handler using the previous one.
1146  */
1147 ENTRY(xen_do_hypervisor_callback)   # do_hypervisor_callback(struct *pt_regs)
1148         CFI_STARTPROC
1149 /*
1150  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
1151  * see the correct pointer to the pt_regs
1152  */
1153         movq %rdi, %rsp            # we don't return, adjust the stack frame
1154         CFI_ENDPROC
1155         DEFAULT_FRAME
1156 11:     incl PER_CPU_VAR(irq_count)
1157         movq %rsp,%rbp
1158         CFI_DEF_CFA_REGISTER rbp
1159         cmovzq PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr),%rsp
1160         pushq %rbp                      # backlink for old unwinder
1161         call xen_evtchn_do_upcall
1162         popq %rsp
1163         CFI_DEF_CFA_REGISTER rsp
1164         decl PER_CPU_VAR(irq_count)
1165 #ifndef CONFIG_PREEMPT
1166         call xen_maybe_preempt_hcall
1167 #endif
1168         jmp  error_exit
1169         CFI_ENDPROC
1170 END(xen_do_hypervisor_callback)
1171
1172 /*
1173  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
1174  * We get here for two reasons:
1175  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
1176  *  2. Fault while executing IRET
1177  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
1178  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
1179  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
1180  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
1181  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
1182  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
1183  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
1184  */
1185 ENTRY(xen_failsafe_callback)
1186         INTR_FRAME 1 (6*8)
1187         /*CFI_REL_OFFSET gs,GS*/
1188         /*CFI_REL_OFFSET fs,FS*/
1189         /*CFI_REL_OFFSET es,ES*/
1190         /*CFI_REL_OFFSET ds,DS*/
1191         CFI_REL_OFFSET r11,8
1192         CFI_REL_OFFSET rcx,0
1193         movw %ds,%cx
1194         cmpw %cx,0x10(%rsp)
1195         CFI_REMEMBER_STATE
1196         jne 1f
1197         movw %es,%cx
1198         cmpw %cx,0x18(%rsp)
1199         jne 1f
1200         movw %fs,%cx
1201         cmpw %cx,0x20(%rsp)
1202         jne 1f
1203         movw %gs,%cx
1204         cmpw %cx,0x28(%rsp)
1205         jne 1f
1206         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
1207         movq (%rsp),%rcx
1208         CFI_RESTORE rcx
1209         movq 8(%rsp),%r11
1210         CFI_RESTORE r11
1211         addq $0x30,%rsp
1212         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -0x30
1213         pushq_cfi $0    /* RIP */
1214         pushq_cfi %r11
1215         pushq_cfi %rcx
1216         jmp general_protection
1217         CFI_RESTORE_STATE
1218 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
1219         movq (%rsp),%rcx
1220         CFI_RESTORE rcx
1221         movq 8(%rsp),%r11
1222         CFI_RESTORE r11
1223         addq $0x30,%rsp
1224         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -0x30
1225         pushq_cfi $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
1226         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1227         SAVE_C_REGS
1228         SAVE_EXTRA_REGS
1229         jmp error_exit
1230         CFI_ENDPROC
1231 END(xen_failsafe_callback)
1232
1233 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
1234         xen_hvm_callback_vector xen_evtchn_do_upcall
1235
1236 #endif /* CONFIG_XEN */
1237
1238 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1239 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
1240         hyperv_callback_vector hyperv_vector_handler
1241 #endif /* CONFIG_HYPERV */
1242
1243 idtentry debug do_debug has_error_code=0 paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
1244 idtentry int3 do_int3 has_error_code=0 paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
1245 idtentry stack_segment do_stack_segment has_error_code=1
1246 #ifdef CONFIG_XEN
1247 idtentry xen_debug do_debug has_error_code=0
1248 idtentry xen_int3 do_int3 has_error_code=0
1249 idtentry xen_stack_segment do_stack_segment has_error_code=1
1250 #endif
1251 idtentry general_protection do_general_protection has_error_code=1
1252 trace_idtentry page_fault do_page_fault has_error_code=1
1253 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1254 idtentry async_page_fault do_async_page_fault has_error_code=1
1255 #endif
1256 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1257 idtentry machine_check has_error_code=0 paranoid=1 do_sym=*machine_check_vector(%rip)
1258 #endif
1259
1260 /*
1261  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1262  * Use slow, but surefire "are we in kernel?" check.
1263  * Return: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: otherwise
1264  */
1265 ENTRY(paranoid_entry)
1266         XCPT_FRAME 1 15*8
1267         cld
1268         SAVE_C_REGS 8
1269         SAVE_EXTRA_REGS 8
1270         movl $1,%ebx
1271         movl $MSR_GS_BASE,%ecx
1272         rdmsr
1273         testl %edx,%edx
1274         js 1f   /* negative -> in kernel */
1275         SWAPGS
1276         xorl %ebx,%ebx
1277 1:      ret
1278         CFI_ENDPROC
1279 END(paranoid_entry)
1280
1281 /*
1282  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
1283  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
1284  * from kernel space.
1285  *
1286  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
1287  * in syscall entry), so checking for preemption here would
1288  * be complicated.  Fortunately, we there's no good reason
1289  * to try to handle preemption here.
1290  */
1291 /* On entry, ebx is "no swapgs" flag (1: don't need swapgs, 0: need it) */
1292 ENTRY(paranoid_exit)
1293         DEFAULT_FRAME
1294         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1295         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
1296         testl %ebx,%ebx                         /* swapgs needed? */
1297         jnz paranoid_exit_no_swapgs
1298         TRACE_IRQS_IRETQ
1299         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1300         jmp paranoid_exit_restore
1301 paranoid_exit_no_swapgs:
1302         TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
1303 paranoid_exit_restore:
1304         RESTORE_EXTRA_REGS
1305         RESTORE_C_REGS
1306         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
1307         INTERRUPT_RETURN
1308         CFI_ENDPROC
1309 END(paranoid_exit)
1310
1311 /*
1312  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1313  * Return: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: otherwise
1314  */
1315 ENTRY(error_entry)
1316         XCPT_FRAME 1 15*8
1317         cld
1318         SAVE_C_REGS 8
1319         SAVE_EXTRA_REGS 8
1320         xorl %ebx,%ebx
1321         testb   $3, CS+8(%rsp)
1322         jz      error_kernelspace
1323 error_swapgs:
1324         SWAPGS
1325 error_sti:
1326         TRACE_IRQS_OFF
1327         ret
1328
1329         /*
1330          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
1331          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
1332          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
1333          * for these here too.
1334          */
1335 error_kernelspace:
1336         CFI_REL_OFFSET rcx, RCX+8
1337         incl %ebx
1338         leaq native_irq_return_iret(%rip),%rcx
1339         cmpq %rcx,RIP+8(%rsp)
1340         je error_bad_iret
1341         movl %ecx,%eax  /* zero extend */
1342         cmpq %rax,RIP+8(%rsp)
1343         je bstep_iret
1344         cmpq $gs_change,RIP+8(%rsp)
1345         je error_swapgs
1346         jmp error_sti
1347
1348 bstep_iret:
1349         /* Fix truncated RIP */
1350         movq %rcx,RIP+8(%rsp)
1351         /* fall through */
1352
1353 error_bad_iret:
1354         SWAPGS
1355         mov %rsp,%rdi
1356         call fixup_bad_iret
1357         mov %rax,%rsp
1358         decl %ebx       /* Return to usergs */
1359         jmp error_sti
1360         CFI_ENDPROC
1361 END(error_entry)
1362
1363
1364 /* On entry, ebx is "no swapgs" flag (1: don't need swapgs, 0: need it) */
1365 ENTRY(error_exit)
1366         DEFAULT_FRAME
1367         movl %ebx,%eax
1368         RESTORE_EXTRA_REGS
1369         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1370         TRACE_IRQS_OFF
1371         GET_THREAD_INFO(%rcx)
1372         testl %eax,%eax
1373         jnz retint_kernel
1374         LOCKDEP_SYS_EXIT_IRQ
1375         movl TI_flags(%rcx),%edx
1376         movl $_TIF_WORK_MASK,%edi
1377         andl %edi,%edx
1378         jnz retint_careful
1379         jmp retint_swapgs
1380         CFI_ENDPROC
1381 END(error_exit)
1382
1383 /* Runs on exception stack */
1384 ENTRY(nmi)
1385         INTR_FRAME
1386         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
1387         /*
1388          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1389          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1390          * This means that we can have nested NMIs where the next
1391          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1392          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1393          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1394          * anyway.
1395          *
1396          * To handle this case we do the following:
1397          *  Check the a special location on the stack that contains
1398          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1399          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1400          *  is an NMI stack.
1401          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1402          *  stack then:
1403          *    o Set the special variable on the stack
1404          *    o Copy the interrupt frame into a "saved" location on the stack
1405          *    o Copy the interrupt frame into a "copy" location on the stack
1406          *    o Continue processing the NMI
1407          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1408          *    o Modify the "copy" location to jump to the repeate_nmi
1409          *    o return back to the first NMI
1410          *
1411          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1412          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1413          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1414          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1415          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1416          * NMI.
1417          */
1418
1419         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1420         pushq_cfi %rdx
1421         CFI_REL_OFFSET rdx, 0
1422
1423         /*
1424          * If %cs was not the kernel segment, then the NMI triggered in user
1425          * space, which means it is definitely not nested.
1426          */
1427         cmpl $__KERNEL_CS, 16(%rsp)
1428         jne first_nmi
1429
1430         /*
1431          * Check the special variable on the stack to see if NMIs are
1432          * executing.
1433          */
1434         cmpl $1, -8(%rsp)
1435         je nested_nmi
1436
1437         /*
1438          * Now test if the previous stack was an NMI stack.
1439          * We need the double check. We check the NMI stack to satisfy the
1440          * race when the first NMI clears the variable before returning.
1441          * We check the variable because the first NMI could be in a
1442          * breakpoint routine using a breakpoint stack.
1443          */
1444         lea     6*8(%rsp), %rdx
1445         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1446         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1447         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1448         ja      first_nmi
1449         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1450         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1451         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1452         jb      first_nmi
1453         /* Ah, it is within the NMI stack, treat it as nested */
1454
1455         CFI_REMEMBER_STATE
1456
1457 nested_nmi:
1458         /*
1459          * Do nothing if we interrupted the fixup in repeat_nmi.
1460          * It's about to repeat the NMI handler, so we are fine
1461          * with ignoring this one.
1462          */
1463         movq $repeat_nmi, %rdx
1464         cmpq 8(%rsp), %rdx
1465         ja 1f
1466         movq $end_repeat_nmi, %rdx
1467         cmpq 8(%rsp), %rdx
1468         ja nested_nmi_out
1469
1470 1:
1471         /* Set up the interrupted NMIs stack to jump to repeat_nmi */
1472         leaq -1*8(%rsp), %rdx
1473         movq %rdx, %rsp
1474         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 1*8
1475         leaq -10*8(%rsp), %rdx
1476         pushq_cfi $__KERNEL_DS
1477         pushq_cfi %rdx
1478         pushfq_cfi
1479         pushq_cfi $__KERNEL_CS
1480         pushq_cfi $repeat_nmi
1481
1482         /* Put stack back */
1483         addq $(6*8), %rsp
1484         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -6*8
1485
1486 nested_nmi_out:
1487         popq_cfi %rdx
1488         CFI_RESTORE rdx
1489
1490         /* No need to check faults here */
1491         INTERRUPT_RETURN
1492
1493         CFI_RESTORE_STATE
1494 first_nmi:
1495         /*
1496          * Because nested NMIs will use the pushed location that we
1497          * stored in rdx, we must keep that space available.
1498          * Here's what our stack frame will look like:
1499          * +-------------------------+
1500          * | original SS             |
1501          * | original Return RSP     |
1502          * | original RFLAGS         |
1503          * | original CS             |
1504          * | original RIP            |
1505          * +-------------------------+
1506          * | temp storage for rdx    |
1507          * +-------------------------+
1508          * | NMI executing variable  |
1509          * +-------------------------+
1510          * | copied SS               |
1511          * | copied Return RSP       |
1512          * | copied RFLAGS           |
1513          * | copied CS               |
1514          * | copied RIP              |
1515          * +-------------------------+
1516          * | Saved SS                |
1517          * | Saved Return RSP        |
1518          * | Saved RFLAGS            |
1519          * | Saved CS                |
1520          * | Saved RIP               |
1521          * +-------------------------+
1522          * | pt_regs                 |
1523          * +-------------------------+
1524          *
1525          * The saved stack frame is used to fix up the copied stack frame
1526          * that a nested NMI may change to make the interrupted NMI iret jump
1527          * to the repeat_nmi. The original stack frame and the temp storage
1528          * is also used by nested NMIs and can not be trusted on exit.
1529          */
1530         /* Do not pop rdx, nested NMIs will corrupt that part of the stack */
1531         movq (%rsp), %rdx
1532         CFI_RESTORE rdx
1533
1534         /* Set the NMI executing variable on the stack. */
1535         pushq_cfi $1
1536
1537         /*
1538          * Leave room for the "copied" frame
1539          */
1540         subq $(5*8), %rsp
1541         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 5*8
1542
1543         /* Copy the stack frame to the Saved frame */
1544         .rept 5
1545         pushq_cfi 11*8(%rsp)
1546         .endr
1547         CFI_DEF_CFA_OFFSET 5*8
1548
1549         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1550
1551         /*
1552          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1553          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1554          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1555          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1556          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1557          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1558          * NMI will update.
1559          */
1560 repeat_nmi:
1561         /*
1562          * Update the stack variable to say we are still in NMI (the update
1563          * is benign for the non-repeat case, where 1 was pushed just above
1564          * to this very stack slot).
1565          */
1566         movq $1, 10*8(%rsp)
1567
1568         /* Make another copy, this one may be modified by nested NMIs */
1569         addq $(10*8), %rsp
1570         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -10*8
1571         .rept 5
1572         pushq_cfi -6*8(%rsp)
1573         .endr
1574         subq $(5*8), %rsp
1575         CFI_DEF_CFA_OFFSET 5*8
1576 end_repeat_nmi:
1577
1578         /*
1579          * Everything below this point can be preempted by a nested
1580          * NMI if the first NMI took an exception and reset our iret stack
1581          * so that we repeat another NMI.
1582          */
1583         pushq_cfi $-1           /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1584         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1585
1586         /*
1587          * Use paranoid_entry to handle SWAPGS, but no need to use paranoid_exit
1588          * as we should not be calling schedule in NMI context.
1589          * Even with normal interrupts enabled. An NMI should not be
1590          * setting NEED_RESCHED or anything that normal interrupts and
1591          * exceptions might do.
1592          */
1593         call paranoid_entry
1594         DEFAULT_FRAME 0
1595
1596         /*
1597          * Save off the CR2 register. If we take a page fault in the NMI then
1598          * it could corrupt the CR2 value. If the NMI preempts a page fault
1599          * handler before it was able to read the CR2 register, and then the
1600          * NMI itself takes a page fault, the page fault that was preempted
1601          * will read the information from the NMI page fault and not the
1602          * origin fault. Save it off and restore it if it changes.
1603          * Use the r12 callee-saved register.
1604          */
1605         movq %cr2, %r12
1606
1607         /* paranoidentry do_nmi, 0; without TRACE_IRQS_OFF */
1608         movq %rsp,%rdi
1609         movq $-1,%rsi
1610         call do_nmi
1611
1612         /* Did the NMI take a page fault? Restore cr2 if it did */
1613         movq %cr2, %rcx
1614         cmpq %rcx, %r12
1615         je 1f
1616         movq %r12, %cr2
1617 1:
1618         testl %ebx,%ebx                         /* swapgs needed? */
1619         jnz nmi_restore
1620 nmi_swapgs:
1621         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1622 nmi_restore:
1623         RESTORE_EXTRA_REGS
1624         RESTORE_C_REGS
1625         /* Pop the extra iret frame at once */
1626         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 6*8
1627
1628         /* Clear the NMI executing stack variable */
1629         movq $0, 5*8(%rsp)
1630         jmp irq_return
1631         CFI_ENDPROC
1632 END(nmi)
1633
1634 ENTRY(ignore_sysret)
1635         CFI_STARTPROC
1636         mov $-ENOSYS,%eax
1637         sysret
1638         CFI_ENDPROC
1639 END(ignore_sysret)
1640