arch/x86/kernel/traps.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   3  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002 Andi Kleen, SuSE Labs
   4  *
   5  *  Pentium III FXSR, SSE support
   6  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   7  */
   8
   9 /*
  10  * Handle hardware traps and faults.
  11  */
  12
  13 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  14
  15 #include <linux/context_tracking.h>
  16 #include <linux/interrupt.h>
  17 #include <linux/kallsyms.h>
  18 #include <linux/spinlock.h>
  19 #include <linux/kprobes.h>
  20 #include <linux/uaccess.h>
  21 #include <linux/kdebug.h>
  22 #include <linux/kgdb.h>
  23 #include <linux/kernel.h>
  24 #include <linux/export.h>
  25 #include <linux/ptrace.h>
  26 #include <linux/uprobes.h>
  27 #include <linux/string.h>
  28 #include <linux/delay.h>
  29 #include <linux/errno.h>
  30 #include <linux/kexec.h>
  31 #include <linux/sched.h>
  32 #include <linux/timer.h>
  33 #include <linux/init.h>
  34 #include <linux/bug.h>
  35 #include <linux/nmi.h>
  36 #include <linux/mm.h>
  37 #include <linux/smp.h>
  38 #include <linux/io.h>
  39
  40 #ifdef CONFIG_EISA
  41 #include <linux/ioport.h>
  42 #include <linux/eisa.h>
  43 #endif
  44
  45 #if defined(CONFIG_EDAC)
  46 #include <linux/edac.h>
  47 #endif
  48
  49 #include <asm/kmemcheck.h>
  50 #include <asm/stacktrace.h>
  51 #include <asm/processor.h>
  52 #include <asm/debugreg.h>
  53 #include <linux/atomic.h>
  54 #include <asm/text-patching.h>
  55 #include <asm/ftrace.h>
  56 #include <asm/traps.h>
  57 #include <asm/desc.h>
  58 #include <asm/fpu/internal.h>
  59 #include <asm/mce.h>
  60 #include <asm/fixmap.h>
  61 #include <asm/mach_traps.h>
  62 #include <asm/alternative.h>
  63 #include <asm/fpu/xstate.h>
  64 #include <asm/trace/mpx.h>
  65 #include <asm/mpx.h>
  66 #include <asm/vm86.h>
  67
  68 #ifdef CONFIG_X86_64
  69 #include <asm/x86_init.h>
  70 #include <asm/pgalloc.h>
  71 #include <asm/proto.h>
  72
  73 /* No need to be aligned, but done to keep all IDTs defined the same way. */
  74 gate_desc debug_idt_table[NR_VECTORS] __page_aligned_bss;
  75 #else
  76 #include <asm/processor-flags.h>
  77 #include <asm/setup.h>
  78 #include <asm/proto.h>
  79 #endif
  80
  81 /* Must be page-aligned because the real IDT is used in a fixmap. */
  82 gate_desc idt_table[NR_VECTORS] __page_aligned_bss;
  83
  84 DECLARE_BITMAP(used_vectors, NR_VECTORS);
  85 EXPORT_SYMBOL_GPL(used_vectors);
  86
  87 static inline void cond_local_irq_enable(struct pt_regs *regs)
  88 {
  89         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
  90                 local_irq_enable();
  91 }
  92
  93 static inline void cond_local_irq_disable(struct pt_regs *regs)
  94 {
  95         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
  96                 local_irq_disable();
  97 }
  98
  99 /*
 100  * In IST context, we explicitly disable preemption.  This serves two
 101  * purposes: it makes it much less likely that we would accidentally
 102  * schedule in IST context and it will force a warning if we somehow
 103  * manage to schedule by accident.
 104  */
 105 void ist_enter(struct pt_regs *regs)
 106 {
 107         if (user_mode(regs)) {
 108                 RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 109         } else {
 110                 /*
 111                  * We might have interrupted pretty much anything.  In
 112                  * fact, if we're a machine check, we can even interrupt
 113                  * NMI processing.  We don't want in_nmi() to return true,
 114                  * but we need to notify RCU.
 115                  */
 116                 rcu_nmi_enter();
 117         }
 118
 119         preempt_disable();
 120
 121         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
 122         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "ist_enter didn't work");
 123 }
 124
 125 void ist_exit(struct pt_regs *regs)
 126 {
 127         preempt_enable_no_resched();
 128
 129         if (!user_mode(regs))
 130                 rcu_nmi_exit();
 131 }
 132
 133 /**
 134  * ist_begin_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
 135  * @regs:       regs passed to the IST exception handler
 136  *
 137  * IST exception handlers normally cannot schedule.  As a special
 138  * exception, if the exception interrupted userspace code (i.e.
 139  * user_mode(regs) would return true) and the exception was not
 140  * a double fault, it can be safe to schedule.  ist_begin_non_atomic()
 141  * begins a non-atomic section within an ist_enter()/ist_exit() region.
 142  * Callers are responsible for enabling interrupts themselves inside
 143  * the non-atomic section, and callers must call ist_end_non_atomic()
 144  * before ist_exit().
 145  */
 146 void ist_begin_non_atomic(struct pt_regs *regs)
 147 {
 148         BUG_ON(!user_mode(regs));
 149
 150         /*
 151          * Sanity check: we need to be on the normal thread stack.  This
 152          * will catch asm bugs and any attempt to use ist_preempt_enable
 153          * from double_fault.
 154          */
 155         BUG_ON((unsigned long)(current_top_of_stack() -
 156                                current_stack_pointer()) >= THREAD_SIZE);
 157
 158         preempt_enable_no_resched();
 159 }
 160
 161 /**
 162  * ist_end_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
 163  *
 164  * Ends a non-atomic section started with ist_begin_non_atomic().
 165  */
 166 void ist_end_non_atomic(void)
 167 {
 168         preempt_disable();
 169 }
 170
 171 static nokprobe_inline int
 172 do_trap_no_signal(struct task_struct *tsk, int trapnr, char *str,
 173                   struct pt_regs *regs, long error_code)
 174 {
 175         if (v8086_mode(regs)) {
 176                 /*
 177                  * Traps 0, 1, 3, 4, and 5 should be forwarded to vm86.
 178                  * On nmi (interrupt 2), do_trap should not be called.
 179                  */
 180                 if (trapnr < X86_TRAP_UD) {
 181                         if (!handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs,
 182                                                 error_code, trapnr))
 183                                 return 0;
 184                 }
 185                 return -1;
 186         }
 187
 188         if (!user_mode(regs)) {
 189                 if (!fixup_exception(regs, trapnr)) {
 190                         tsk->thread.error_code = error_code;
 191                         tsk->thread.trap_nr = trapnr;
 192                         die(str, regs, error_code);
 193                 }
 194                 return 0;
 195         }
 196
 197         return -1;
 198 }
 199
 200 static siginfo_t *fill_trap_info(struct pt_regs *regs, int signr, int trapnr,
 201                                 siginfo_t *info)
 202 {
 203         unsigned long siaddr;
 204         int sicode;
 205
 206         switch (trapnr) {
 207         default:
 208                 return SEND_SIG_PRIV;
 209
 210         case X86_TRAP_DE:
 211                 sicode = FPE_INTDIV;
 212                 siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs);
 213                 break;
 214         case X86_TRAP_UD:
 215                 sicode = ILL_ILLOPN;
 216                 siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs);
 217                 break;
 218         case X86_TRAP_AC:
 219                 sicode = BUS_ADRALN;
 220                 siaddr = 0;
 221                 break;
 222         }
 223
 224         info->si_signo = signr;
 225         info->si_errno = 0;
 226         info->si_code = sicode;
 227         info->si_addr = (void __user *)siaddr;
 228         return info;
 229 }
 230
 231 static void
 232 do_trap(int trapnr, int signr, char *str, struct pt_regs *regs,
 233         long error_code, siginfo_t *info)
 234 {
 235         struct task_struct *tsk = current;
 236
 237
 238         if (!do_trap_no_signal(tsk, trapnr, str, regs, error_code))
 239                 return;
 240         /*
 241          * We want error_code and trap_nr set for userspace faults and
 242          * kernelspace faults which result in die(), but not
 243          * kernelspace faults which are fixed up.  die() gives the
 244          * process no chance to handle the signal and notice the
 245          * kernel fault information, so that won't result in polluting
 246          * the information about previously queued, but not yet
 247          * delivered, faults.  See also do_general_protection below.
 248          */
 249         tsk->thread.error_code = error_code;
 250         tsk->thread.trap_nr = trapnr;
 251
 252         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, signr) &&
 253             printk_ratelimit()) {
 254                 pr_info("%s[%d] trap %s ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 255                         tsk->comm, tsk->pid, str,
 256                         regs->ip, regs->sp, error_code);
 257                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 258                 pr_cont("\n");
 259         }
 260
 261         force_sig_info(signr, info ?: SEND_SIG_PRIV, tsk);
 262 }
 263 NOKPROBE_SYMBOL(do_trap);
 264
 265 static void do_error_trap(struct pt_regs *regs, long error_code, char *str,
 266                           unsigned long trapnr, int signr)
 267 {
 268         siginfo_t info;
 269
 270         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 271
 272         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) !=
 273                         NOTIFY_STOP) {
 274                 cond_local_irq_enable(regs);
 275                 do_trap(trapnr, signr, str, regs, error_code,
 276                         fill_trap_info(regs, signr, trapnr, &info));
 277         }
 278 }
 279
 280 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name)                              \
 281 dotraplinkage void do_##name(struct pt_regs *regs, long error_code)     \
 282 {                                                                       \
 283         do_error_trap(regs, error_code, str, trapnr, signr);            \
 284 }
 285
 286 DO_ERROR(X86_TRAP_DE,     SIGFPE,  "divide error",              divide_error)
 287 DO_ERROR(X86_TRAP_OF,     SIGSEGV, "overflow",                  overflow)
 288 DO_ERROR(X86_TRAP_UD,     SIGILL,  "invalid opcode",            invalid_op)
 289 DO_ERROR(X86_TRAP_OLD_MF, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun",coprocessor_segment_overrun)
 290 DO_ERROR(X86_TRAP_TS,     SIGSEGV, "invalid TSS",               invalid_TSS)
 291 DO_ERROR(X86_TRAP_NP,     SIGBUS,  "segment not present",       segment_not_present)
 292 DO_ERROR(X86_TRAP_SS,     SIGBUS,  "stack segment",             stack_segment)
 293 DO_ERROR(X86_TRAP_AC,     SIGBUS,  "alignment check",           alignment_check)
 294
 295 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 296 __visible void __noreturn handle_stack_overflow(const char *message,
 297                                                 struct pt_regs *regs,
 298                                                 unsigned long fault_address)
 299 {
 300         printk(KERN_EMERG "BUG: stack guard page was hit at %p (stack is %p..%p)\n",
 301                  (void *)fault_address, current->stack,
 302                  (char *)current->stack + THREAD_SIZE - 1);
 303         die(message, regs, 0);
 304
 305         /* Be absolutely certain we don't return. */
 306         panic(message);
 307 }
 308 #endif
 309
 310 #ifdef CONFIG_X86_64
 311 /* Runs on IST stack */
 312 dotraplinkage void do_double_fault(struct pt_regs *regs, long error_code)
 313 {
 314         static const char str[] = "double fault";
 315         struct task_struct *tsk = current;
 316 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 317         unsigned long cr2;
 318 #endif
 319
 320 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
 321         extern unsigned char native_irq_return_iret[];
 322
 323         /*
 324          * If IRET takes a non-IST fault on the espfix64 stack, then we
 325          * end up promoting it to a doublefault.  In that case, modify
 326          * the stack to make it look like we just entered the #GP
 327          * handler from user space, similar to bad_iret.
 328          *
 329          * No need for ist_enter here because we don't use RCU.
 330          */
 331         if (((long)regs->sp >> PGDIR_SHIFT) == ESPFIX_PGD_ENTRY &&
 332                 regs->cs == __KERNEL_CS &&
 333                 regs->ip == (unsigned long)native_irq_return_iret)
 334         {
 335                 struct pt_regs *normal_regs = task_pt_regs(current);
 336
 337                 /* Fake a #GP(0) from userspace. */
 338                 memmove(&normal_regs->ip, (void *)regs->sp, 5*8);
 339                 normal_regs->orig_ax = 0;  /* Missing (lost) #GP error code */
 340                 regs->ip = (unsigned long)general_protection;
 341                 regs->sp = (unsigned long)&normal_regs->orig_ax;
 342
 343                 return;
 344         }
 345 #endif
 346
 347         ist_enter(regs);
 348         notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, X86_TRAP_DF, SIGSEGV);
 349
 350         tsk->thread.error_code = error_code;
 351         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_DF;
 352
 353 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 354         /*
 355          * If we overflow the stack into a guard page, the CPU will fail
 356          * to deliver #PF and will send #DF instead.  Similarly, if we
 357          * take any non-IST exception while too close to the bottom of
 358          * the stack, the processor will get a page fault while
 359          * delivering the exception and will generate a double fault.
 360          *
 361          * According to the SDM (footnote in 6.15 under "Interrupt 14 -
 362          * Page-Fault Exception (#PF):
 363          *
 364          *   Processors update CR2 whenever a page fault is detected. If a
 365          *   second page fault occurs while an earlier page fault is being
 366          *   deliv- ered, the faulting linear address of the second fault will
 367          *   overwrite the contents of CR2 (replacing the previous
 368          *   address). These updates to CR2 occur even if the page fault
 369          *   results in a double fault or occurs during the delivery of a
 370          *   double fault.
 371          *
 372          * The logic below has a small possibility of incorrectly diagnosing
 373          * some errors as stack overflows.  For example, if the IDT or GDT
 374          * gets corrupted such that #GP delivery fails due to a bad descriptor
 375          * causing #GP and we hit this condition while CR2 coincidentally
 376          * points to the stack guard page, we'll think we overflowed the
 377          * stack.  Given that we're going to panic one way or another
 378          * if this happens, this isn't necessarily worth fixing.
 379          *
 380          * If necessary, we could improve the test by only diagnosing
 381          * a stack overflow if the saved RSP points within 47 bytes of
 382          * the bottom of the stack: if RSP == tsk_stack + 48 and we
 383          * take an exception, the stack is already aligned and there
 384          * will be enough room SS, RSP, RFLAGS, CS, RIP, and a
 385          * possible error code, so a stack overflow would *not* double
 386          * fault.  With any less space left, exception delivery could
 387          * fail, and, as a practical matter, we've overflowed the
 388          * stack even if the actual trigger for the double fault was
 389          * something else.
 390          */
 391         cr2 = read_cr2();
 392         if ((unsigned long)task_stack_page(tsk) - 1 - cr2 < PAGE_SIZE)
 393                 handle_stack_overflow("kernel stack overflow (double-fault)", regs, cr2);
 394 #endif
 395
 396 #ifdef CONFIG_DOUBLEFAULT
 397         df_debug(regs, error_code);
 398 #endif
 399         /*
 400          * This is always a kernel trap and never fixable (and thus must
 401          * never return).
 402          */
 403         for (;;)
 404                 die(str, regs, error_code);
 405 }
 406 #endif
 407
 408 dotraplinkage void do_bounds(struct pt_regs *regs, long error_code)
 409 {
 410         const struct mpx_bndcsr *bndcsr;
 411         siginfo_t *info;
 412
 413         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 414         if (notify_die(DIE_TRAP, "bounds", regs, error_code,
 415                         X86_TRAP_BR, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 416                 return;
 417         cond_local_irq_enable(regs);
 418
 419         if (!user_mode(regs))
 420                 die("bounds", regs, error_code);
 421
 422         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_MPX)) {
 423                 /* The exception is not from Intel MPX */
 424                 goto exit_trap;
 425         }
 426
 427         /*
 428          * We need to look at BNDSTATUS to resolve this exception.
 429          * A NULL here might mean that it is in its 'init state',
 430          * which is all zeros which indicates MPX was not
 431          * responsible for the exception.
 432          */
 433         bndcsr = get_xsave_field_ptr(XFEATURE_MASK_BNDCSR);
 434         if (!bndcsr)
 435                 goto exit_trap;
 436
 437         trace_bounds_exception_mpx(bndcsr);
 438         /*
 439          * The error code field of the BNDSTATUS register communicates status
 440          * information of a bound range exception #BR or operation involving
 441          * bound directory.
 442          */
 443         switch (bndcsr->bndstatus & MPX_BNDSTA_ERROR_CODE) {
 444         case 2: /* Bound directory has invalid entry. */
 445                 if (mpx_handle_bd_fault())
 446                         goto exit_trap;
 447                 break; /* Success, it was handled */
 448         case 1: /* Bound violation. */
 449                 info = mpx_generate_siginfo(regs);
 450                 if (IS_ERR(info)) {
 451                         /*
 452                          * We failed to decode the MPX instruction.  Act as if
 453                          * the exception was not caused by MPX.
 454                          */
 455                         goto exit_trap;
 456                 }
 457                 /*
 458                  * Success, we decoded the instruction and retrieved
 459                  * an 'info' containing the address being accessed
 460                  * which caused the exception.  This information
 461                  * allows and application to possibly handle the
 462                  * #BR exception itself.
 463                  */
 464                 do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, info);
 465                 kfree(info);
 466                 break;
 467         case 0: /* No exception caused by Intel MPX operations. */
 468                 goto exit_trap;
 469         default:
 470                 die("bounds", regs, error_code);
 471         }
 472
 473         return;
 474
 475 exit_trap:
 476         /*
 477          * This path out is for all the cases where we could not
 478          * handle the exception in some way (like allocating a
 479          * table or telling userspace about it.  We will also end
 480          * up here if the kernel has MPX turned off at compile
 481          * time..
 482          */
 483         do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, NULL);
 484 }
 485
 486 dotraplinkage void
 487 do_general_protection(struct pt_regs *regs, long error_code)
 488 {
 489         struct task_struct *tsk;
 490
 491         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 492         cond_local_irq_enable(regs);
 493
 494         if (v8086_mode(regs)) {
 495                 local_irq_enable();
 496                 handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
 497                 return;
 498         }
 499
 500         tsk = current;
 501         if (!user_mode(regs)) {
 502                 if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_GP))
 503                         return;
 504
 505                 tsk->thread.error_code = error_code;
 506                 tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
 507                 if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs, error_code,
 508                                X86_TRAP_GP, SIGSEGV) != NOTIFY_STOP)
 509                         die("general protection fault", regs, error_code);
 510                 return;
 511         }
 512
 513         tsk->thread.error_code = error_code;
 514         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
 515
 516         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
 517                         printk_ratelimit()) {
 518                 pr_info("%s[%d] general protection ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 519                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk),
 520                         regs->ip, regs->sp, error_code);
 521                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 522                 pr_cont("\n");
 523         }
 524
 525         force_sig_info(SIGSEGV, SEND_SIG_PRIV, tsk);
 526 }
 527 NOKPROBE_SYMBOL(do_general_protection);
 528
 529 /* May run on IST stack. */
 530 dotraplinkage void notrace do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
 531 {
 532 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 533         /*
 534          * ftrace must be first, everything else may cause a recursive crash.
 535          * See note by declaration of modifying_ftrace_code in ftrace.c
 536          */
 537         if (unlikely(atomic_read(&modifying_ftrace_code)) &&
 538             ftrace_int3_handler(regs))
 539                 return;
 540 #endif
 541         if (poke_int3_handler(regs))
 542                 return;
 543
 544         ist_enter(regs);
 545         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 546 #ifdef CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP
 547         if (kgdb_ll_trap(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
 548                                 SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 549                 goto exit;
 550 #endif /* CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP */
 551
 552 #ifdef CONFIG_KPROBES
 553         if (kprobe_int3_handler(regs))
 554                 goto exit;
 555 #endif
 556
 557         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
 558                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 559                 goto exit;
 560
 561         /*
 562          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
 563          * as we may switch to the interrupt stack.
 564          */
 565         debug_stack_usage_inc();
 566         preempt_disable();
 567         cond_local_irq_enable(regs);
 568         do_trap(X86_TRAP_BP, SIGTRAP, "int3", regs, error_code, NULL);
 569         cond_local_irq_disable(regs);
 570         preempt_enable_no_resched();
 571         debug_stack_usage_dec();
 572 exit:
 573         ist_exit(regs);
 574 }
 575 NOKPROBE_SYMBOL(do_int3);
 576
 577 #ifdef CONFIG_X86_64
 578 /*
 579  * Help handler running on IST stack to switch off the IST stack if the
 580  * interrupted code was in user mode. The actual stack switch is done in
 581  * entry_64.S
 582  */
 583 asmlinkage __visible notrace struct pt_regs *sync_regs(struct pt_regs *eregs)
 584 {
 585         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
 586         *regs = *eregs;
 587         return regs;
 588 }
 589 NOKPROBE_SYMBOL(sync_regs);
 590
 591 struct bad_iret_stack {
 592         void *error_entry_ret;
 593         struct pt_regs regs;
 594 };
 595
 596 asmlinkage __visible notrace
 597 struct bad_iret_stack *fixup_bad_iret(struct bad_iret_stack *s)
 598 {
 599         /*
 600          * This is called from entry_64.S early in handling a fault
 601          * caused by a bad iret to user mode.  To handle the fault
 602          * correctly, we want move our stack frame to task_pt_regs
 603          * and we want to pretend that the exception came from the
 604          * iret target.
 605          */
 606         struct bad_iret_stack *new_stack =
 607                 container_of(task_pt_regs(current),
 608                              struct bad_iret_stack, regs);
 609
 610         /* Copy the IRET target to the new stack. */
 611         memmove(&new_stack->regs.ip, (void *)s->regs.sp, 5*8);
 612
 613         /* Copy the remainder of the stack from the current stack. */
 614         memmove(new_stack, s, offsetof(struct bad_iret_stack, regs.ip));
 615
 616         BUG_ON(!user_mode(&new_stack->regs));
 617         return new_stack;
 618 }
 619 NOKPROBE_SYMBOL(fixup_bad_iret);
 620 #endif
 621
 622 static bool is_sysenter_singlestep(struct pt_regs *regs)
 623 {
 624         /*
 625          * We don't try for precision here.  If we're anywhere in the region of
 626          * code that can be single-stepped in the SYSENTER entry path, then
 627          * assume that this is a useless single-step trap due to SYSENTER
 628          * being invoked with TF set.  (We don't know in advance exactly
 629          * which instructions will be hit because BTF could plausibly
 630          * be set.)
 631          */
 632 #ifdef CONFIG_X86_32
 633         return (regs->ip - (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region) <
 634                 (unsigned long)__end_SYSENTER_singlestep_region -
 635                 (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region;
 636 #elif defined(CONFIG_IA32_EMULATION)
 637         return (regs->ip - (unsigned long)entry_SYSENTER_compat) <
 638                 (unsigned long)__end_entry_SYSENTER_compat -
 639                 (unsigned long)entry_SYSENTER_compat;
 640 #else
 641         return false;
 642 #endif
 643 }
 644
 645 /*
 646  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
 647  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
 648  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
 649  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
 650  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
 651  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
 652  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
 653  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
 654  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
 655  *
 656  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
 657  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
 658  * user code runs with the correct debug control register even though
 659  * we clear it here.
 660  *
 661  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
 662  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
 663  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
 664  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
 665  * by user code)
 666  *
 667  * May run on IST stack.
 668  */
 669 dotraplinkage void do_debug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 670 {
 671         struct task_struct *tsk = current;
 672         int user_icebp = 0;
 673         unsigned long dr6;
 674         int si_code;
 675
 676         ist_enter(regs);
 677
 678         get_debugreg(dr6, 6);
 679         /*
 680          * The Intel SDM says:
 681          *
 682          *   Certain debug exceptions may clear bits 0-3. The remaining
 683          *   contents of the DR6 register are never cleared by the
 684          *   processor. To avoid confusion in identifying debug
 685          *   exceptions, debug handlers should clear the register before
 686          *   returning to the interrupted task.
 687          *
 688          * Keep it simple: clear DR6 immediately.
 689          */
 690         set_debugreg(0, 6);
 691
 692         /* Filter out all the reserved bits which are preset to 1 */
 693         dr6 &= ~DR6_RESERVED;
 694
 695         /*
 696          * The SDM says "The processor clears the BTF flag when it
 697          * generates a debug exception."  Clear TIF_BLOCKSTEP to keep
 698          * TIF_BLOCKSTEP in sync with the hardware BTF flag.
 699          */
 700         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_BLOCKSTEP);
 701
 702         if (unlikely(!user_mode(regs) && (dr6 & DR_STEP) &&
 703                      is_sysenter_singlestep(regs))) {
 704                 dr6 &= ~DR_STEP;
 705                 if (!dr6)
 706                         goto exit;
 707                 /*
 708                  * else we might have gotten a single-step trap and hit a
 709                  * watchpoint at the same time, in which case we should fall
 710                  * through and handle the watchpoint.
 711                  */
 712         }
 713
 714         /*
 715          * If dr6 has no reason to give us about the origin of this trap,
 716          * then it's very likely the result of an icebp/int01 trap.
 717          * User wants a sigtrap for that.
 718          */
 719         if (!dr6 && user_mode(regs))
 720                 user_icebp = 1;
 721
 722         /* Catch kmemcheck conditions! */
 723         if ((dr6 & DR_STEP) && kmemcheck_trap(regs))
 724                 goto exit;
 725
 726         /* Store the virtualized DR6 value */
 727         tsk->thread.debugreg6 = dr6;
 728
 729 #ifdef CONFIG_KPROBES
 730         if (kprobe_debug_handler(regs))
 731                 goto exit;
 732 #endif
 733
 734         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, (long)&dr6, error_code,
 735                                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 736                 goto exit;
 737
 738         /*
 739          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
 740          * as we may switch to the interrupt stack.
 741          */
 742         debug_stack_usage_inc();
 743
 744         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
 745         preempt_disable();
 746         cond_local_irq_enable(regs);
 747
 748         if (v8086_mode(regs)) {
 749                 handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code,
 750                                         X86_TRAP_DB);
 751                 cond_local_irq_disable(regs);
 752                 preempt_enable_no_resched();
 753                 debug_stack_usage_dec();
 754                 goto exit;
 755         }
 756
 757         if (WARN_ON_ONCE((dr6 & DR_STEP) && !user_mode(regs))) {
 758                 /*
 759                  * Historical junk that used to handle SYSENTER single-stepping.
 760                  * This should be unreachable now.  If we survive for a while
 761                  * without anyone hitting this warning, we'll turn this into
 762                  * an oops.
 763                  */
 764                 tsk->thread.debugreg6 &= ~DR_STEP;
 765                 set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
 766                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 767         }
 768         si_code = get_si_code(tsk->thread.debugreg6);
 769         if (tsk->thread.debugreg6 & (DR_STEP | DR_TRAP_BITS) || user_icebp)
 770                 send_sigtrap(tsk, regs, error_code, si_code);
 771         cond_local_irq_disable(regs);
 772         preempt_enable_no_resched();
 773         debug_stack_usage_dec();
 774
 775 exit:
 776 #if defined(CONFIG_X86_32)
 777         /*
 778          * This is the most likely code path that involves non-trivial use
 779          * of the SYSENTER stack.  Check that we haven't overrun it.
 780          */
 781         WARN(this_cpu_read(cpu_tss.SYSENTER_stack_canary) != STACK_END_MAGIC,
 782              "Overran or corrupted SYSENTER stack\n");
 783 #endif
 784         ist_exit(regs);
 785 }
 786 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug);
 787
 788 /*
 789  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
 790  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
 791  * IRQ13 behaviour
 792  */
 793 static void math_error(struct pt_regs *regs, int error_code, int trapnr)
 794 {
 795         struct task_struct *task = current;
 796         struct fpu *fpu = &task->thread.fpu;
 797         siginfo_t info;
 798         char *str = (trapnr == X86_TRAP_MF) ? "fpu exception" :
 799                                                 "simd exception";
 800
 801         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, SIGFPE) == NOTIFY_STOP)
 802                 return;
 803         cond_local_irq_enable(regs);
 804
 805         if (!user_mode(regs)) {
 806                 if (!fixup_exception(regs, trapnr)) {
 807                         task->thread.error_code = error_code;
 808                         task->thread.trap_nr = trapnr;
 809                         die(str, regs, error_code);
 810                 }
 811                 return;
 812         }
 813
 814         /*
 815          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 816          */
 817         fpu__save(fpu);
 818
 819         task->thread.trap_nr    = trapnr;
 820         task->thread.error_code = error_code;
 821         info.si_signo           = SIGFPE;
 822         info.si_errno           = 0;
 823         info.si_addr            = (void __user *)uprobe_get_trap_addr(regs);
 824
 825         info.si_code = fpu__exception_code(fpu, trapnr);
 826
 827         /* Retry when we get spurious exceptions: */
 828         if (!info.si_code)
 829                 return;
 830
 831         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 832 }
 833
 834 dotraplinkage void do_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 835 {
 836         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 837         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_MF);
 838 }
 839
 840 dotraplinkage void
 841 do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 842 {
 843         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 844         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_XF);
 845 }
 846
 847 dotraplinkage void
 848 do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 849 {
 850         cond_local_irq_enable(regs);
 851 }
 852
 853 dotraplinkage void
 854 do_device_not_available(struct pt_regs *regs, long error_code)
 855 {
 856         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 857
 858 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
 859         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FPU) && (read_cr0() & X86_CR0_EM)) {
 860                 struct math_emu_info info = { };
 861
 862                 cond_local_irq_enable(regs);
 863
 864                 info.regs = regs;
 865                 math_emulate(&info);
 866                 return;
 867         }
 868 #endif
 869         fpu__restore(&current->thread.fpu); /* interrupts still off */
 870 #ifdef CONFIG_X86_32
 871         cond_local_irq_enable(regs);
 872 #endif
 873 }
 874 NOKPROBE_SYMBOL(do_device_not_available);
 875
 876 #ifdef CONFIG_X86_32
 877 dotraplinkage void do_iret_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 878 {
 879         siginfo_t info;
 880
 881         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 882         local_irq_enable();
 883
 884         info.si_signo = SIGILL;
 885         info.si_errno = 0;
 886         info.si_code = ILL_BADSTK;
 887         info.si_addr = NULL;
 888         if (notify_die(DIE_TRAP, "iret exception", regs, error_code,
 889                         X86_TRAP_IRET, SIGILL) != NOTIFY_STOP) {
 890                 do_trap(X86_TRAP_IRET, SIGILL, "iret exception", regs, error_code,
 891                         &info);
 892         }
 893 }
 894 #endif
 895
 896 /* Set of traps needed for early debugging. */
 897 void __init early_trap_init(void)
 898 {
 899         /*
 900          * Don't use IST to set DEBUG_STACK as it doesn't work until TSS
 901          * is ready in cpu_init() <-- trap_init(). Before trap_init(),
 902          * CPU runs at ring 0 so it is impossible to hit an invalid
 903          * stack.  Using the original stack works well enough at this
 904          * early stage. DEBUG_STACK will be equipped after cpu_init() in
 905          * trap_init().
 906          *
 907          * We don't need to set trace_idt_table like set_intr_gate(),
 908          * since we don't have trace_debug and it will be reset to
 909          * 'debug' in trap_init() by set_intr_gate_ist().
 910          */
 911         set_intr_gate_notrace(X86_TRAP_DB, debug);
 912         /* int3 can be called from all */
 913         set_system_intr_gate(X86_TRAP_BP, &int3);
 914 #ifdef CONFIG_X86_32
 915         set_intr_gate(X86_TRAP_PF, page_fault);
 916 #endif
 917         load_idt(&idt_descr);
 918 }
 919
 920 void __init early_trap_pf_init(void)
 921 {
 922 #ifdef CONFIG_X86_64
 923         set_intr_gate(X86_TRAP_PF, page_fault);
 924 #endif
 925 }
 926
 927 void __init trap_init(void)
 928 {
 929         int i;
 930
 931 #ifdef CONFIG_EISA
 932         void __iomem *p = early_ioremap(0x0FFFD9, 4);
 933
 934         if (readl(p) == 'E' + ('I'<<8) + ('S'<<16) + ('A'<<24))
 935                 EISA_bus = 1;
 936         early_iounmap(p, 4);
 937 #endif
 938
 939         set_intr_gate(X86_TRAP_DE, divide_error);
 940         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_NMI, &nmi, NMI_STACK);
 941         /* int4 can be called from all */
 942         set_system_intr_gate(X86_TRAP_OF, &overflow);
 943         set_intr_gate(X86_TRAP_BR, bounds);
 944         set_intr_gate(X86_TRAP_UD, invalid_op);
 945         set_intr_gate(X86_TRAP_NM, device_not_available);
 946 #ifdef CONFIG_X86_32
 947         set_task_gate(X86_TRAP_DF, GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
 948 #else
 949         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_DF, &double_fault, DOUBLEFAULT_STACK);
 950 #endif
 951         set_intr_gate(X86_TRAP_OLD_MF, coprocessor_segment_overrun);
 952         set_intr_gate(X86_TRAP_TS, invalid_TSS);
 953         set_intr_gate(X86_TRAP_NP, segment_not_present);
 954         set_intr_gate(X86_TRAP_SS, stack_segment);
 955         set_intr_gate(X86_TRAP_GP, general_protection);
 956         set_intr_gate(X86_TRAP_SPURIOUS, spurious_interrupt_bug);
 957         set_intr_gate(X86_TRAP_MF, coprocessor_error);
 958         set_intr_gate(X86_TRAP_AC, alignment_check);
 959 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 960         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_MC, &machine_check, MCE_STACK);
 961 #endif
 962         set_intr_gate(X86_TRAP_XF, simd_coprocessor_error);
 963
 964         /* Reserve all the builtin and the syscall vector: */
 965         for (i = 0; i < FIRST_EXTERNAL_VECTOR; i++)
 966                 set_bit(i, used_vectors);
 967
 968 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 969         set_system_intr_gate(IA32_SYSCALL_VECTOR, entry_INT80_compat);
 970         set_bit(IA32_SYSCALL_VECTOR, used_vectors);
 971 #endif
 972
 973 #ifdef CONFIG_X86_32
 974         set_system_intr_gate(IA32_SYSCALL_VECTOR, entry_INT80_32);
 975         set_bit(IA32_SYSCALL_VECTOR, used_vectors);
 976 #endif
 977
 978         /*
 979          * Set the IDT descriptor to a fixed read-only location, so that the
 980          * "sidt" instruction will not leak the location of the kernel, and
 981          * to defend the IDT against arbitrary memory write vulnerabilities.
 982          * It will be reloaded in cpu_init() */
 983         __set_fixmap(FIX_RO_IDT, __pa_symbol(idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
 984         idt_descr.address = fix_to_virt(FIX_RO_IDT);
 985
 986         /*
 987          * Should be a barrier for any external CPU state:
 988          */
 989         cpu_init();
 990
 991         /*
 992          * X86_TRAP_DB and X86_TRAP_BP have been set
 993          * in early_trap_init(). However, ITS works only after
 994          * cpu_init() loads TSS. See comments in early_trap_init().
 995          */
 996         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_DB, &debug, DEBUG_STACK);
 997         /* int3 can be called from all */
 998         set_system_intr_gate_ist(X86_TRAP_BP, &int3, DEBUG_STACK);
 999
1000         x86_init.irqs.trap_init();
1001
1002 #ifdef CONFIG_X86_64
1003         memcpy(&debug_idt_table, &idt_table, IDT_ENTRIES * 16);
1004         set_nmi_gate(X86_TRAP_DB, &debug);
1005         set_nmi_gate(X86_TRAP_BP, &int3);
1006 #endif
1007 }