arch/x86/entry/entry_32.S

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 1991,1992  Linus Torvalds
   4  *
   5  * entry_32.S contains the system-call and low-level fault and trap handling routines.
   6  *
   7  * Stack layout while running C code:
   8  *      ptrace needs to have all registers on the stack.
   9  *      If the order here is changed, it needs to be
  10  *      updated in fork.c:copy_process(), signal.c:do_signal(),
  11  *      ptrace.c and ptrace.h
  12  *
  13  *       0(%esp) - %ebx
  14  *       4(%esp) - %ecx
  15  *       8(%esp) - %edx
  16  *       C(%esp) - %esi
  17  *      10(%esp) - %edi
  18  *      14(%esp) - %ebp
  19  *      18(%esp) - %eax
  20  *      1C(%esp) - %ds
  21  *      20(%esp) - %es
  22  *      24(%esp) - %fs
  23  *      28(%esp) - %gs          saved iff !CONFIG_X86_32_LAZY_GS
  24  *      2C(%esp) - orig_eax
  25  *      30(%esp) - %eip
  26  *      34(%esp) - %cs
  27  *      38(%esp) - %eflags
  28  *      3C(%esp) - %oldesp
  29  *      40(%esp) - %oldss
  30  */
  31
  32 #include <linux/linkage.h>
  33 #include <linux/err.h>
  34 #include <asm/thread_info.h>
  35 #include <asm/irqflags.h>
  36 #include <asm/errno.h>
  37 #include <asm/segment.h>
  38 #include <asm/smp.h>
  39 #include <asm/percpu.h>
  40 #include <asm/processor-flags.h>
  41 #include <asm/irq_vectors.h>
  42 #include <asm/cpufeatures.h>
  43 #include <asm/alternative-asm.h>
  44 #include <asm/asm.h>
  45 #include <asm/smap.h>
  46 #include <asm/frame.h>
  47 #include <asm/nospec-branch.h>
  48
  49         .section .entry.text, "ax"
  50
  51 /*
  52  * We use macros for low-level operations which need to be overridden
  53  * for paravirtualization.  The following will never clobber any registers:
  54  *   INTERRUPT_RETURN (aka. "iret")
  55  *   GET_CR0_INTO_EAX (aka. "movl %cr0, %eax")
  56  *   ENABLE_INTERRUPTS_SYSEXIT (aka "sti; sysexit").
  57  *
  58  * For DISABLE_INTERRUPTS/ENABLE_INTERRUPTS (aka "cli"/"sti"), you must
  59  * specify what registers can be overwritten (CLBR_NONE, CLBR_EAX/EDX/ECX/ANY).
  60  * Allowing a register to be clobbered can shrink the paravirt replacement
  61  * enough to patch inline, increasing performance.
  62  */
  63
  64 #ifdef CONFIG_PREEMPT
  65 # define preempt_stop(clobbers) DISABLE_INTERRUPTS(clobbers); TRACE_IRQS_OFF
  66 #else
  67 # define preempt_stop(clobbers)
  68 # define resume_kernel          restore_all_kernel
  69 #endif
  70
  71 .macro TRACE_IRQS_IRET
  72 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
  73         testl   $X86_EFLAGS_IF, PT_EFLAGS(%esp)     # interrupts off?
  74         jz      1f
  75         TRACE_IRQS_ON
  76 1:
  77 #endif
  78 .endm
  79
  80 #define PTI_SWITCH_MASK         (1 << PAGE_SHIFT)
  81
  82 /*
  83  * User gs save/restore
  84  *
  85  * %gs is used for userland TLS and kernel only uses it for stack
  86  * canary which is required to be at %gs:20 by gcc.  Read the comment
  87  * at the top of stackprotector.h for more info.
  88  *
  89  * Local labels 98 and 99 are used.
  90  */
  91 #ifdef CONFIG_X86_32_LAZY_GS
  92
  93  /* unfortunately push/pop can't be no-op */
  94 .macro PUSH_GS
  95         pushl   $0
  96 .endm
  97 .macro POP_GS pop=0
  98         addl    $(4 + \pop), %esp
  99 .endm
 100 .macro POP_GS_EX
 101 .endm
 102
 103  /* all the rest are no-op */
 104 .macro PTGS_TO_GS
 105 .endm
 106 .macro PTGS_TO_GS_EX
 107 .endm
 108 .macro GS_TO_REG reg
 109 .endm
 110 .macro REG_TO_PTGS reg
 111 .endm
 112 .macro SET_KERNEL_GS reg
 113 .endm
 114
 115 #else   /* CONFIG_X86_32_LAZY_GS */
 116
 117 .macro PUSH_GS
 118         pushl   %gs
 119 .endm
 120
 121 .macro POP_GS pop=0
 122 98:     popl    %gs
 123   .if \pop <> 0
 124         add     $\pop, %esp
 125   .endif
 126 .endm
 127 .macro POP_GS_EX
 128 .pushsection .fixup, "ax"
 129 99:     movl    $0, (%esp)
 130         jmp     98b
 131 .popsection
 132         _ASM_EXTABLE(98b, 99b)
 133 .endm
 134
 135 .macro PTGS_TO_GS
 136 98:     mov     PT_GS(%esp), %gs
 137 .endm
 138 .macro PTGS_TO_GS_EX
 139 .pushsection .fixup, "ax"
 140 99:     movl    $0, PT_GS(%esp)
 141         jmp     98b
 142 .popsection
 143         _ASM_EXTABLE(98b, 99b)
 144 .endm
 145
 146 .macro GS_TO_REG reg
 147         movl    %gs, \reg
 148 .endm
 149 .macro REG_TO_PTGS reg
 150         movl    \reg, PT_GS(%esp)
 151 .endm
 152 .macro SET_KERNEL_GS reg
 153         movl    $(__KERNEL_STACK_CANARY), \reg
 154         movl    \reg, %gs
 155 .endm
 156
 157 #endif /* CONFIG_X86_32_LAZY_GS */
 158
 159 /* Unconditionally switch to user cr3 */
 160 .macro SWITCH_TO_USER_CR3 scratch_reg:req
 161         ALTERNATIVE "jmp .Lend_\@", "", X86_FEATURE_PTI
 162
 163         movl    %cr3, \scratch_reg
 164         orl     $PTI_SWITCH_MASK, \scratch_reg
 165         movl    \scratch_reg, %cr3
 166 .Lend_\@:
 167 .endm
 168
 169 .macro BUG_IF_WRONG_CR3 no_user_check=0
 170 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
 171         ALTERNATIVE "jmp .Lend_\@", "", X86_FEATURE_PTI
 172         .if \no_user_check == 0
 173         /* coming from usermode? */
 174         testl   $SEGMENT_RPL_MASK, PT_CS(%esp)
 175         jz      .Lend_\@
 176         .endif
 177         /* On user-cr3? */
 178         movl    %cr3, %eax
 179         testl   $PTI_SWITCH_MASK, %eax
 180         jnz     .Lend_\@
 181         /* From userspace with kernel cr3 - BUG */
 182         ud2
 183 .Lend_\@:
 184 #endif
 185 .endm
 186
 187 /*
 188  * Switch to kernel cr3 if not already loaded and return current cr3 in
 189  * \scratch_reg
 190  */
 191 .macro SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg:req
 192         ALTERNATIVE "jmp .Lend_\@", "", X86_FEATURE_PTI
 193         movl    %cr3, \scratch_reg
 194         /* Test if we are already on kernel CR3 */
 195         testl   $PTI_SWITCH_MASK, \scratch_reg
 196         jz      .Lend_\@
 197         andl    $(~PTI_SWITCH_MASK), \scratch_reg
 198         movl    \scratch_reg, %cr3
 199         /* Return original CR3 in \scratch_reg */
 200         orl     $PTI_SWITCH_MASK, \scratch_reg
 201 .Lend_\@:
 202 .endm
 203
 204 .macro SAVE_ALL pt_regs_ax=%eax switch_stacks=0
 205         cld
 206         PUSH_GS
 207         pushl   %fs
 208         pushl   %es
 209         pushl   %ds
 210         pushl   \pt_regs_ax
 211         pushl   %ebp
 212         pushl   %edi
 213         pushl   %esi
 214         pushl   %edx
 215         pushl   %ecx
 216         pushl   %ebx
 217         movl    $(__USER_DS), %edx
 218         movl    %edx, %ds
 219         movl    %edx, %es
 220         movl    $(__KERNEL_PERCPU), %edx
 221         movl    %edx, %fs
 222         SET_KERNEL_GS %edx
 223
 224         /* Switch to kernel stack if necessary */
 225 .if \switch_stacks > 0
 226         SWITCH_TO_KERNEL_STACK
 227 .endif
 228
 229 .endm
 230
 231 .macro SAVE_ALL_NMI cr3_reg:req
 232         SAVE_ALL
 233
 234         BUG_IF_WRONG_CR3
 235
 236         /*
 237          * Now switch the CR3 when PTI is enabled.
 238          *
 239          * We can enter with either user or kernel cr3, the code will
 240          * store the old cr3 in \cr3_reg and switches to the kernel cr3
 241          * if necessary.
 242          */
 243         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=\cr3_reg
 244
 245 .Lend_\@:
 246 .endm
 247
 248 /*
 249  * This is a sneaky trick to help the unwinder find pt_regs on the stack.  The
 250  * frame pointer is replaced with an encoded pointer to pt_regs.  The encoding
 251  * is just clearing the MSB, which makes it an invalid stack address and is also
 252  * a signal to the unwinder that it's a pt_regs pointer in disguise.
 253  *
 254  * NOTE: This macro must be used *after* SAVE_ALL because it corrupts the
 255  * original rbp.
 256  */
 257 .macro ENCODE_FRAME_POINTER
 258 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
 259         mov %esp, %ebp
 260         andl $0x7fffffff, %ebp
 261 #endif
 262 .endm
 263
 264 .macro RESTORE_INT_REGS
 265         popl    %ebx
 266         popl    %ecx
 267         popl    %edx
 268         popl    %esi
 269         popl    %edi
 270         popl    %ebp
 271         popl    %eax
 272 .endm
 273
 274 .macro RESTORE_REGS pop=0
 275         RESTORE_INT_REGS
 276 1:      popl    %ds
 277 2:      popl    %es
 278 3:      popl    %fs
 279         POP_GS \pop
 280 .pushsection .fixup, "ax"
 281 4:      movl    $0, (%esp)
 282         jmp     1b
 283 5:      movl    $0, (%esp)
 284         jmp     2b
 285 6:      movl    $0, (%esp)
 286         jmp     3b
 287 .popsection
 288         _ASM_EXTABLE(1b, 4b)
 289         _ASM_EXTABLE(2b, 5b)
 290         _ASM_EXTABLE(3b, 6b)
 291         POP_GS_EX
 292 .endm
 293
 294 .macro RESTORE_ALL_NMI cr3_reg:req pop=0
 295         /*
 296          * Now switch the CR3 when PTI is enabled.
 297          *
 298          * We enter with kernel cr3 and switch the cr3 to the value
 299          * stored on \cr3_reg, which is either a user or a kernel cr3.
 300          */
 301         ALTERNATIVE "jmp .Lswitched_\@", "", X86_FEATURE_PTI
 302
 303         testl   $PTI_SWITCH_MASK, \cr3_reg
 304         jz      .Lswitched_\@
 305
 306         /* User cr3 in \cr3_reg - write it to hardware cr3 */
 307         movl    \cr3_reg, %cr3
 308
 309 .Lswitched_\@:
 310
 311         BUG_IF_WRONG_CR3
 312
 313         RESTORE_REGS pop=\pop
 314 .endm
 315
 316 .macro CHECK_AND_APPLY_ESPFIX
 317 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
 318 #define GDT_ESPFIX_SS PER_CPU_VAR(gdt_page) + (GDT_ENTRY_ESPFIX_SS * 8)
 319
 320         ALTERNATIVE     "jmp .Lend_\@", "", X86_BUG_ESPFIX
 321
 322         movl    PT_EFLAGS(%esp), %eax           # mix EFLAGS, SS and CS
 323         /*
 324          * Warning: PT_OLDSS(%esp) contains the wrong/random values if we
 325          * are returning to the kernel.
 326          * See comments in process.c:copy_thread() for details.
 327          */
 328         movb    PT_OLDSS(%esp), %ah
 329         movb    PT_CS(%esp), %al
 330         andl    $(X86_EFLAGS_VM | (SEGMENT_TI_MASK << 8) | SEGMENT_RPL_MASK), %eax
 331         cmpl    $((SEGMENT_LDT << 8) | USER_RPL), %eax
 332         jne     .Lend_\@        # returning to user-space with LDT SS
 333
 334         /*
 335          * Setup and switch to ESPFIX stack
 336          *
 337          * We're returning to userspace with a 16 bit stack. The CPU will not
 338          * restore the high word of ESP for us on executing iret... This is an
 339          * "official" bug of all the x86-compatible CPUs, which we can work
 340          * around to make dosemu and wine happy. We do this by preloading the
 341          * high word of ESP with the high word of the userspace ESP while
 342          * compensating for the offset by changing to the ESPFIX segment with
 343          * a base address that matches for the difference.
 344          */
 345         mov     %esp, %edx                      /* load kernel esp */
 346         mov     PT_OLDESP(%esp), %eax           /* load userspace esp */
 347         mov     %dx, %ax                        /* eax: new kernel esp */
 348         sub     %eax, %edx                      /* offset (low word is 0) */
 349         shr     $16, %edx
 350         mov     %dl, GDT_ESPFIX_SS + 4          /* bits 16..23 */
 351         mov     %dh, GDT_ESPFIX_SS + 7          /* bits 24..31 */
 352         pushl   $__ESPFIX_SS
 353         pushl   %eax                            /* new kernel esp */
 354         /*
 355          * Disable interrupts, but do not irqtrace this section: we
 356          * will soon execute iret and the tracer was already set to
 357          * the irqstate after the IRET:
 358          */
 359         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
 360         lss     (%esp), %esp                    /* switch to espfix segment */
 361 .Lend_\@:
 362 #endif /* CONFIG_X86_ESPFIX32 */
 363 .endm
 364
 365 /*
 366  * Called with pt_regs fully populated and kernel segments loaded,
 367  * so we can access PER_CPU and use the integer registers.
 368  *
 369  * We need to be very careful here with the %esp switch, because an NMI
 370  * can happen everywhere. If the NMI handler finds itself on the
 371  * entry-stack, it will overwrite the task-stack and everything we
 372  * copied there. So allocate the stack-frame on the task-stack and
 373  * switch to it before we do any copying.
 374  */
 375
 376 #define CS_FROM_ENTRY_STACK     (1 << 31)
 377 #define CS_FROM_USER_CR3        (1 << 30)
 378
 379 .macro SWITCH_TO_KERNEL_STACK
 380
 381         ALTERNATIVE     "", "jmp .Lend_\@", X86_FEATURE_XENPV
 382
 383         BUG_IF_WRONG_CR3
 384
 385         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%eax
 386
 387         /*
 388          * %eax now contains the entry cr3 and we carry it forward in
 389          * that register for the time this macro runs
 390          */
 391
 392         /*
 393          * The high bits of the CS dword (__csh) are used for
 394          * CS_FROM_ENTRY_STACK and CS_FROM_USER_CR3. Clear them in case
 395          * hardware didn't do this for us.
 396          */
 397         andl    $(0x0000ffff), PT_CS(%esp)
 398
 399         /* Are we on the entry stack? Bail out if not! */
 400         movl    PER_CPU_VAR(cpu_entry_area), %ecx
 401         addl    $CPU_ENTRY_AREA_entry_stack + SIZEOF_entry_stack, %ecx
 402         subl    %esp, %ecx      /* ecx = (end of entry_stack) - esp */
 403         cmpl    $SIZEOF_entry_stack, %ecx
 404         jae     .Lend_\@
 405
 406         /* Load stack pointer into %esi and %edi */
 407         movl    %esp, %esi
 408         movl    %esi, %edi
 409
 410         /* Move %edi to the top of the entry stack */
 411         andl    $(MASK_entry_stack), %edi
 412         addl    $(SIZEOF_entry_stack), %edi
 413
 414         /* Load top of task-stack into %edi */
 415         movl    TSS_entry2task_stack(%edi), %edi
 416
 417         /* Special case - entry from kernel mode via entry stack */
 418 #ifdef CONFIG_VM86
 419         movl    PT_EFLAGS(%esp), %ecx           # mix EFLAGS and CS
 420         movb    PT_CS(%esp), %cl
 421         andl    $(X86_EFLAGS_VM | SEGMENT_RPL_MASK), %ecx
 422 #else
 423         movl    PT_CS(%esp), %ecx
 424         andl    $SEGMENT_RPL_MASK, %ecx
 425 #endif
 426         cmpl    $USER_RPL, %ecx
 427         jb      .Lentry_from_kernel_\@
 428
 429         /* Bytes to copy */
 430         movl    $PTREGS_SIZE, %ecx
 431
 432 #ifdef CONFIG_VM86
 433         testl   $X86_EFLAGS_VM, PT_EFLAGS(%esi)
 434         jz      .Lcopy_pt_regs_\@
 435
 436         /*
 437          * Stack-frame contains 4 additional segment registers when
 438          * coming from VM86 mode
 439          */
 440         addl    $(4 * 4), %ecx
 441
 442 #endif
 443 .Lcopy_pt_regs_\@:
 444
 445         /* Allocate frame on task-stack */
 446         subl    %ecx, %edi
 447
 448         /* Switch to task-stack */
 449         movl    %edi, %esp
 450
 451         /*
 452          * We are now on the task-stack and can safely copy over the
 453          * stack-frame
 454          */
 455         shrl    $2, %ecx
 456         cld
 457         rep movsl
 458
 459         jmp .Lend_\@
 460
 461 .Lentry_from_kernel_\@:
 462
 463         /*
 464          * This handles the case when we enter the kernel from
 465          * kernel-mode and %esp points to the entry-stack. When this
 466          * happens we need to switch to the task-stack to run C code,
 467          * but switch back to the entry-stack again when we approach
 468          * iret and return to the interrupted code-path. This usually
 469          * happens when we hit an exception while restoring user-space
 470          * segment registers on the way back to user-space or when the
 471          * sysenter handler runs with eflags.tf set.
 472          *
 473          * When we switch to the task-stack here, we can't trust the
 474          * contents of the entry-stack anymore, as the exception handler
 475          * might be scheduled out or moved to another CPU. Therefore we
 476          * copy the complete entry-stack to the task-stack and set a
 477          * marker in the iret-frame (bit 31 of the CS dword) to detect
 478          * what we've done on the iret path.
 479          *
 480          * On the iret path we copy everything back and switch to the
 481          * entry-stack, so that the interrupted kernel code-path
 482          * continues on the same stack it was interrupted with.
 483          *
 484          * Be aware that an NMI can happen anytime in this code.
 485          *
 486          * %esi: Entry-Stack pointer (same as %esp)
 487          * %edi: Top of the task stack
 488          * %eax: CR3 on kernel entry
 489          */
 490
 491         /* Calculate number of bytes on the entry stack in %ecx */
 492         movl    %esi, %ecx
 493
 494         /* %ecx to the top of entry-stack */
 495         andl    $(MASK_entry_stack), %ecx
 496         addl    $(SIZEOF_entry_stack), %ecx
 497
 498         /* Number of bytes on the entry stack to %ecx */
 499         sub     %esi, %ecx
 500
 501         /* Mark stackframe as coming from entry stack */
 502         orl     $CS_FROM_ENTRY_STACK, PT_CS(%esp)
 503
 504         /*
 505          * Test the cr3 used to enter the kernel and add a marker
 506          * so that we can switch back to it before iret.
 507          */
 508         testl   $PTI_SWITCH_MASK, %eax
 509         jz      .Lcopy_pt_regs_\@
 510         orl     $CS_FROM_USER_CR3, PT_CS(%esp)
 511
 512         /*
 513          * %esi and %edi are unchanged, %ecx contains the number of
 514          * bytes to copy. The code at .Lcopy_pt_regs_\@ will allocate
 515          * the stack-frame on task-stack and copy everything over
 516          */
 517         jmp .Lcopy_pt_regs_\@
 518
 519 .Lend_\@:
 520 .endm
 521
 522 /*
 523  * Switch back from the kernel stack to the entry stack.
 524  *
 525  * The %esp register must point to pt_regs on the task stack. It will
 526  * first calculate the size of the stack-frame to copy, depending on
 527  * whether we return to VM86 mode or not. With that it uses 'rep movsl'
 528  * to copy the contents of the stack over to the entry stack.
 529  *
 530  * We must be very careful here, as we can't trust the contents of the
 531  * task-stack once we switched to the entry-stack. When an NMI happens
 532  * while on the entry-stack, the NMI handler will switch back to the top
 533  * of the task stack, overwriting our stack-frame we are about to copy.
 534  * Therefore we switch the stack only after everything is copied over.
 535  */
 536 .macro SWITCH_TO_ENTRY_STACK
 537
 538         ALTERNATIVE     "", "jmp .Lend_\@", X86_FEATURE_XENPV
 539
 540         /* Bytes to copy */
 541         movl    $PTREGS_SIZE, %ecx
 542
 543 #ifdef CONFIG_VM86
 544         testl   $(X86_EFLAGS_VM), PT_EFLAGS(%esp)
 545         jz      .Lcopy_pt_regs_\@
 546
 547         /* Additional 4 registers to copy when returning to VM86 mode */
 548         addl    $(4 * 4), %ecx
 549
 550 .Lcopy_pt_regs_\@:
 551 #endif
 552
 553         /* Initialize source and destination for movsl */
 554         movl    PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp0), %edi
 555         subl    %ecx, %edi
 556         movl    %esp, %esi
 557
 558         /* Save future stack pointer in %ebx */
 559         movl    %edi, %ebx
 560
 561         /* Copy over the stack-frame */
 562         shrl    $2, %ecx
 563         cld
 564         rep movsl
 565
 566         /*
 567          * Switch to entry-stack - needs to happen after everything is
 568          * copied because the NMI handler will overwrite the task-stack
 569          * when on entry-stack
 570          */
 571         movl    %ebx, %esp
 572
 573 .Lend_\@:
 574 .endm
 575
 576 /*
 577  * This macro handles the case when we return to kernel-mode on the iret
 578  * path and have to switch back to the entry stack and/or user-cr3
 579  *
 580  * See the comments below the .Lentry_from_kernel_\@ label in the
 581  * SWITCH_TO_KERNEL_STACK macro for more details.
 582  */
 583 .macro PARANOID_EXIT_TO_KERNEL_MODE
 584
 585         /*
 586          * Test if we entered the kernel with the entry-stack. Most
 587          * likely we did not, because this code only runs on the
 588          * return-to-kernel path.
 589          */
 590         testl   $CS_FROM_ENTRY_STACK, PT_CS(%esp)
 591         jz      .Lend_\@
 592
 593         /* Unlikely slow-path */
 594
 595         /* Clear marker from stack-frame */
 596         andl    $(~CS_FROM_ENTRY_STACK), PT_CS(%esp)
 597
 598         /* Copy the remaining task-stack contents to entry-stack */
 599         movl    %esp, %esi
 600         movl    PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp0), %edi
 601
 602         /* Bytes on the task-stack to ecx */
 603         movl    PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp1), %ecx
 604         subl    %esi, %ecx
 605
 606         /* Allocate stack-frame on entry-stack */
 607         subl    %ecx, %edi
 608
 609         /*
 610          * Save future stack-pointer, we must not switch until the
 611          * copy is done, otherwise the NMI handler could destroy the
 612          * contents of the task-stack we are about to copy.
 613          */
 614         movl    %edi, %ebx
 615
 616         /* Do the copy */
 617         shrl    $2, %ecx
 618         cld
 619         rep movsl
 620
 621         /* Safe to switch to entry-stack now */
 622         movl    %ebx, %esp
 623
 624         /*
 625          * We came from entry-stack and need to check if we also need to
 626          * switch back to user cr3.
 627          */
 628         testl   $CS_FROM_USER_CR3, PT_CS(%esp)
 629         jz      .Lend_\@
 630
 631         /* Clear marker from stack-frame */
 632         andl    $(~CS_FROM_USER_CR3), PT_CS(%esp)
 633
 634         SWITCH_TO_USER_CR3 scratch_reg=%eax
 635
 636 .Lend_\@:
 637 .endm
 638 /*
 639  * %eax: prev task
 640  * %edx: next task
 641  */
 642 ENTRY(__switch_to_asm)
 643         /*
 644          * Save callee-saved registers
 645          * This must match the order in struct inactive_task_frame
 646          */
 647         pushl   %ebp
 648         pushl   %ebx
 649         pushl   %edi
 650         pushl   %esi
 651
 652         /* switch stack */
 653         movl    %esp, TASK_threadsp(%eax)
 654         movl    TASK_threadsp(%edx), %esp
 655
 656 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
 657         movl    TASK_stack_canary(%edx), %ebx
 658         movl    %ebx, PER_CPU_VAR(stack_canary)+stack_canary_offset
 659 #endif
 660
 661 #ifdef CONFIG_RETPOLINE
 662         /*
 663          * When switching from a shallower to a deeper call stack
 664          * the RSB may either underflow or use entries populated
 665          * with userspace addresses. On CPUs where those concerns
 666          * exist, overwrite the RSB with entries which capture
 667          * speculative execution to prevent attack.
 668          */
 669         FILL_RETURN_BUFFER %ebx, RSB_CLEAR_LOOPS, X86_FEATURE_RSB_CTXSW
 670 #endif
 671
 672         /* restore callee-saved registers */
 673         popl    %esi
 674         popl    %edi
 675         popl    %ebx
 676         popl    %ebp
 677
 678         jmp     __switch_to
 679 END(__switch_to_asm)
 680
 681 /*
 682  * The unwinder expects the last frame on the stack to always be at the same
 683  * offset from the end of the page, which allows it to validate the stack.
 684  * Calling schedule_tail() directly would break that convention because its an
 685  * asmlinkage function so its argument has to be pushed on the stack.  This
 686  * wrapper creates a proper "end of stack" frame header before the call.
 687  */
 688 ENTRY(schedule_tail_wrapper)
 689         FRAME_BEGIN
 690
 691         pushl   %eax
 692         call    schedule_tail
 693         popl    %eax
 694
 695         FRAME_END
 696         ret
 697 ENDPROC(schedule_tail_wrapper)
 698 /*
 699  * A newly forked process directly context switches into this address.
 700  *
 701  * eax: prev task we switched from
 702  * ebx: kernel thread func (NULL for user thread)
 703  * edi: kernel thread arg
 704  */
 705 ENTRY(ret_from_fork)
 706         call    schedule_tail_wrapper
 707
 708         testl   %ebx, %ebx
 709         jnz     1f              /* kernel threads are uncommon */
 710
 711 2:
 712         /* When we fork, we trace the syscall return in the child, too. */
 713         movl    %esp, %eax
 714         call    syscall_return_slowpath
 715         jmp     restore_all
 716
 717         /* kernel thread */
 718 1:      movl    %edi, %eax
 719         CALL_NOSPEC %ebx
 720         /*
 721          * A kernel thread is allowed to return here after successfully
 722          * calling do_execve().  Exit to userspace to complete the execve()
 723          * syscall.
 724          */
 725         movl    $0, PT_EAX(%esp)
 726         jmp     2b
 727 END(ret_from_fork)
 728
 729 /*
 730  * Return to user mode is not as complex as all this looks,
 731  * but we want the default path for a system call return to
 732  * go as quickly as possible which is why some of this is
 733  * less clear than it otherwise should be.
 734  */
 735
 736         # userspace resumption stub bypassing syscall exit tracing
 737         ALIGN
 738 ret_from_exception:
 739         preempt_stop(CLBR_ANY)
 740 ret_from_intr:
 741 #ifdef CONFIG_VM86
 742         movl    PT_EFLAGS(%esp), %eax           # mix EFLAGS and CS
 743         movb    PT_CS(%esp), %al
 744         andl    $(X86_EFLAGS_VM | SEGMENT_RPL_MASK), %eax
 745 #else
 746         /*
 747          * We can be coming here from child spawned by kernel_thread().
 748          */
 749         movl    PT_CS(%esp), %eax
 750         andl    $SEGMENT_RPL_MASK, %eax
 751 #endif
 752         cmpl    $USER_RPL, %eax
 753         jb      resume_kernel                   # not returning to v8086 or userspace
 754
 755 ENTRY(resume_userspace)
 756         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
 757         TRACE_IRQS_OFF
 758         movl    %esp, %eax
 759         call    prepare_exit_to_usermode
 760         jmp     restore_all
 761 END(ret_from_exception)
 762
 763 #ifdef CONFIG_PREEMPT
 764 ENTRY(resume_kernel)
 765         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
 766 .Lneed_resched:
 767         cmpl    $0, PER_CPU_VAR(__preempt_count)
 768         jnz     restore_all_kernel
 769         testl   $X86_EFLAGS_IF, PT_EFLAGS(%esp) # interrupts off (exception path) ?
 770         jz      restore_all_kernel
 771         call    preempt_schedule_irq
 772         jmp     .Lneed_resched
 773 END(resume_kernel)
 774 #endif
 775
 776 GLOBAL(__begin_SYSENTER_singlestep_region)
 777 /*
 778  * All code from here through __end_SYSENTER_singlestep_region is subject
 779  * to being single-stepped if a user program sets TF and executes SYSENTER.
 780  * There is absolutely nothing that we can do to prevent this from happening
 781  * (thanks Intel!).  To keep our handling of this situation as simple as
 782  * possible, we handle TF just like AC and NT, except that our #DB handler
 783  * will ignore all of the single-step traps generated in this range.
 784  */
 785
 786 #ifdef CONFIG_XEN_PV
 787 /*
 788  * Xen doesn't set %esp to be precisely what the normal SYSENTER
 789  * entry point expects, so fix it up before using the normal path.
 790  */
 791 ENTRY(xen_sysenter_target)
 792         addl    $5*4, %esp                      /* remove xen-provided frame */
 793         jmp     .Lsysenter_past_esp
 794 #endif
 795
 796 /*
 797  * 32-bit SYSENTER entry.
 798  *
 799  * 32-bit system calls through the vDSO's __kernel_vsyscall enter here
 800  * if X86_FEATURE_SEP is available.  This is the preferred system call
 801  * entry on 32-bit systems.
 802  *
 803  * The SYSENTER instruction, in principle, should *only* occur in the
 804  * vDSO.  In practice, a small number of Android devices were shipped
 805  * with a copy of Bionic that inlined a SYSENTER instruction.  This
 806  * never happened in any of Google's Bionic versions -- it only happened
 807  * in a narrow range of Intel-provided versions.
 808  *
 809  * SYSENTER loads SS, ESP, CS, and EIP from previously programmed MSRs.
 810  * IF and VM in RFLAGS are cleared (IOW: interrupts are off).
 811  * SYSENTER does not save anything on the stack,
 812  * and does not save old EIP (!!!), ESP, or EFLAGS.
 813  *
 814  * To avoid losing track of EFLAGS.VM (and thus potentially corrupting
 815  * user and/or vm86 state), we explicitly disable the SYSENTER
 816  * instruction in vm86 mode by reprogramming the MSRs.
 817  *
 818  * Arguments:
 819  * eax  system call number
 820  * ebx  arg1
 821  * ecx  arg2
 822  * edx  arg3
 823  * esi  arg4
 824  * edi  arg5
 825  * ebp  user stack
 826  * 0(%ebp) arg6
 827  */
 828 ENTRY(entry_SYSENTER_32)
 829         /*
 830          * On entry-stack with all userspace-regs live - save and
 831          * restore eflags and %eax to use it as scratch-reg for the cr3
 832          * switch.
 833          */
 834         pushfl
 835         pushl   %eax
 836         BUG_IF_WRONG_CR3 no_user_check=1
 837         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%eax
 838         popl    %eax
 839         popfl
 840
 841         /* Stack empty again, switch to task stack */
 842         movl    TSS_entry2task_stack(%esp), %esp
 843
 844 .Lsysenter_past_esp:
 845         pushl   $__USER_DS              /* pt_regs->ss */
 846         pushl   %ebp                    /* pt_regs->sp (stashed in bp) */
 847         pushfl                          /* pt_regs->flags (except IF = 0) */
 848         orl     $X86_EFLAGS_IF, (%esp)  /* Fix IF */
 849         pushl   $__USER_CS              /* pt_regs->cs */
 850         pushl   $0                      /* pt_regs->ip = 0 (placeholder) */
 851         pushl   %eax                    /* pt_regs->orig_ax */
 852         SAVE_ALL pt_regs_ax=$-ENOSYS    /* save rest, stack already switched */
 853
 854         /*
 855          * SYSENTER doesn't filter flags, so we need to clear NT, AC
 856          * and TF ourselves.  To save a few cycles, we can check whether
 857          * either was set instead of doing an unconditional popfq.
 858          * This needs to happen before enabling interrupts so that
 859          * we don't get preempted with NT set.
 860          *
 861          * If TF is set, we will single-step all the way to here -- do_debug
 862          * will ignore all the traps.  (Yes, this is slow, but so is
 863          * single-stepping in general.  This allows us to avoid having
 864          * a more complicated code to handle the case where a user program
 865          * forces us to single-step through the SYSENTER entry code.)
 866          *
 867          * NB.: .Lsysenter_fix_flags is a label with the code under it moved
 868          * out-of-line as an optimization: NT is unlikely to be set in the
 869          * majority of the cases and instead of polluting the I$ unnecessarily,
 870          * we're keeping that code behind a branch which will predict as
 871          * not-taken and therefore its instructions won't be fetched.
 872          */
 873         testl   $X86_EFLAGS_NT|X86_EFLAGS_AC|X86_EFLAGS_TF, PT_EFLAGS(%esp)
 874         jnz     .Lsysenter_fix_flags
 875 .Lsysenter_flags_fixed:
 876
 877         /*
 878          * User mode is traced as though IRQs are on, and SYSENTER
 879          * turned them off.
 880          */
 881         TRACE_IRQS_OFF
 882
 883         movl    %esp, %eax
 884         call    do_fast_syscall_32
 885         /* XEN PV guests always use IRET path */
 886         ALTERNATIVE "testl %eax, %eax; jz .Lsyscall_32_done", \
 887                     "jmp .Lsyscall_32_done", X86_FEATURE_XENPV
 888
 889 /* Opportunistic SYSEXIT */
 890         TRACE_IRQS_ON                   /* User mode traces as IRQs on. */
 891
 892         /*
 893          * Setup entry stack - we keep the pointer in %eax and do the
 894          * switch after almost all user-state is restored.
 895          */
 896
 897         /* Load entry stack pointer and allocate frame for eflags/eax */
 898         movl    PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp0), %eax
 899         subl    $(2*4), %eax
 900
 901         /* Copy eflags and eax to entry stack */
 902         movl    PT_EFLAGS(%esp), %edi
 903         movl    PT_EAX(%esp), %esi
 904         movl    %edi, (%eax)
 905         movl    %esi, 4(%eax)
 906
 907         /* Restore user registers and segments */
 908         movl    PT_EIP(%esp), %edx      /* pt_regs->ip */
 909         movl    PT_OLDESP(%esp), %ecx   /* pt_regs->sp */
 910 1:      mov     PT_FS(%esp), %fs
 911         PTGS_TO_GS
 912
 913         popl    %ebx                    /* pt_regs->bx */
 914         addl    $2*4, %esp              /* skip pt_regs->cx and pt_regs->dx */
 915         popl    %esi                    /* pt_regs->si */
 916         popl    %edi                    /* pt_regs->di */
 917         popl    %ebp                    /* pt_regs->bp */
 918
 919         /* Switch to entry stack */
 920         movl    %eax, %esp
 921
 922         /* Now ready to switch the cr3 */
 923         SWITCH_TO_USER_CR3 scratch_reg=%eax
 924
 925         /*
 926          * Restore all flags except IF. (We restore IF separately because
 927          * STI gives a one-instruction window in which we won't be interrupted,
 928          * whereas POPF does not.)
 929          */
 930         btrl    $X86_EFLAGS_IF_BIT, (%esp)
 931         BUG_IF_WRONG_CR3 no_user_check=1
 932         popfl
 933         popl    %eax
 934
 935         /*
 936          * Return back to the vDSO, which will pop ecx and edx.
 937          * Don't bother with DS and ES (they already contain __USER_DS).
 938          */
 939         sti
 940         sysexit
 941
 942 .pushsection .fixup, "ax"
 943 2:      movl    $0, PT_FS(%esp)
 944         jmp     1b
 945 .popsection
 946         _ASM_EXTABLE(1b, 2b)
 947         PTGS_TO_GS_EX
 948
 949 .Lsysenter_fix_flags:
 950         pushl   $X86_EFLAGS_FIXED
 951         popfl
 952         jmp     .Lsysenter_flags_fixed
 953 GLOBAL(__end_SYSENTER_singlestep_region)
 954 ENDPROC(entry_SYSENTER_32)
 955
 956 /*
 957  * 32-bit legacy system call entry.
 958  *
 959  * 32-bit x86 Linux system calls traditionally used the INT $0x80
 960  * instruction.  INT $0x80 lands here.
 961  *
 962  * This entry point can be used by any 32-bit perform system calls.
 963  * Instances of INT $0x80 can be found inline in various programs and
 964  * libraries.  It is also used by the vDSO's __kernel_vsyscall
 965  * fallback for hardware that doesn't support a faster entry method.
 966  * Restarted 32-bit system calls also fall back to INT $0x80
 967  * regardless of what instruction was originally used to do the system
 968  * call.  (64-bit programs can use INT $0x80 as well, but they can
 969  * only run on 64-bit kernels and therefore land in
 970  * entry_INT80_compat.)
 971  *
 972  * This is considered a slow path.  It is not used by most libc
 973  * implementations on modern hardware except during process startup.
 974  *
 975  * Arguments:
 976  * eax  system call number
 977  * ebx  arg1
 978  * ecx  arg2
 979  * edx  arg3
 980  * esi  arg4
 981  * edi  arg5
 982  * ebp  arg6
 983  */
 984 ENTRY(entry_INT80_32)
 985         ASM_CLAC
 986         pushl   %eax                    /* pt_regs->orig_ax */
 987
 988         SAVE_ALL pt_regs_ax=$-ENOSYS switch_stacks=1    /* save rest */
 989
 990         /*
 991          * User mode is traced as though IRQs are on, and the interrupt gate
 992          * turned them off.
 993          */
 994         TRACE_IRQS_OFF
 995
 996         movl    %esp, %eax
 997         call    do_int80_syscall_32
 998 .Lsyscall_32_done:
 999
1000 restore_all:
1001         TRACE_IRQS_IRET
1002         SWITCH_TO_ENTRY_STACK
1003 .Lrestore_all_notrace:
1004         CHECK_AND_APPLY_ESPFIX
1005 .Lrestore_nocheck:
1006         /* Switch back to user CR3 */
1007         SWITCH_TO_USER_CR3 scratch_reg=%eax
1008
1009         BUG_IF_WRONG_CR3
1010
1011         /* Restore user state */
1012         RESTORE_REGS pop=4                      # skip orig_eax/error_code
1013 .Lirq_return:
1014         /*
1015          * ARCH_HAS_MEMBARRIER_SYNC_CORE rely on IRET core serialization
1016          * when returning from IPI handler and when returning from
1017          * scheduler to user-space.
1018          */
1019         INTERRUPT_RETURN
1020
1021 restore_all_kernel:
1022         TRACE_IRQS_IRET
1023         PARANOID_EXIT_TO_KERNEL_MODE
1024         BUG_IF_WRONG_CR3
1025         RESTORE_REGS 4
1026         jmp     .Lirq_return
1027
1028 .section .fixup, "ax"
1029 ENTRY(iret_exc  )
1030         pushl   $0                              # no error code
1031         pushl   $do_iret_error
1032
1033 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
1034         /*
1035          * The stack-frame here is the one that iret faulted on, so its a
1036          * return-to-user frame. We are on kernel-cr3 because we come here from
1037          * the fixup code. This confuses the CR3 checker, so switch to user-cr3
1038          * as the checker expects it.
1039          */
1040         pushl   %eax
1041         SWITCH_TO_USER_CR3 scratch_reg=%eax
1042         popl    %eax
1043 #endif
1044
1045         jmp     common_exception
1046 .previous
1047         _ASM_EXTABLE(.Lirq_return, iret_exc)
1048 ENDPROC(entry_INT80_32)
1049
1050 .macro FIXUP_ESPFIX_STACK
1051 /*
1052  * Switch back for ESPFIX stack to the normal zerobased stack
1053  *
1054  * We can't call C functions using the ESPFIX stack. This code reads
1055  * the high word of the segment base from the GDT and swiches to the
1056  * normal stack and adjusts ESP with the matching offset.
1057  */
1058 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
1059         /* fixup the stack */
1060         mov     GDT_ESPFIX_SS + 4, %al /* bits 16..23 */
1061         mov     GDT_ESPFIX_SS + 7, %ah /* bits 24..31 */
1062         shl     $16, %eax
1063         addl    %esp, %eax                      /* the adjusted stack pointer */
1064         pushl   $__KERNEL_DS
1065         pushl   %eax
1066         lss     (%esp), %esp                    /* switch to the normal stack segment */
1067 #endif
1068 .endm
1069 .macro UNWIND_ESPFIX_STACK
1070 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
1071         movl    %ss, %eax
1072         /* see if on espfix stack */
1073         cmpw    $__ESPFIX_SS, %ax
1074         jne     27f
1075         movl    $__KERNEL_DS, %eax
1076         movl    %eax, %ds
1077         movl    %eax, %es
1078         /* switch to normal stack */
1079         FIXUP_ESPFIX_STACK
1080 27:
1081 #endif
1082 .endm
1083
1084 /*
1085  * Build the entry stubs with some assembler magic.
1086  * We pack 1 stub into every 8-byte block.
1087  */
1088         .align 8
1089 ENTRY(irq_entries_start)
1090     vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
1091     .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR - FIRST_EXTERNAL_VECTOR)
1092         pushl   $(~vector+0x80)                 /* Note: always in signed byte range */
1093     vector=vector+1
1094         jmp     common_interrupt
1095         .align  8
1096     .endr
1097 END(irq_entries_start)
1098
1099 /*
1100  * the CPU automatically disables interrupts when executing an IRQ vector,
1101  * so IRQ-flags tracing has to follow that:
1102  */
1103         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
1104 common_interrupt:
1105         ASM_CLAC
1106         addl    $-0x80, (%esp)                  /* Adjust vector into the [-256, -1] range */
1107
1108         SAVE_ALL switch_stacks=1
1109         ENCODE_FRAME_POINTER
1110         TRACE_IRQS_OFF
1111         movl    %esp, %eax
1112         call    do_IRQ
1113         jmp     ret_from_intr
1114 ENDPROC(common_interrupt)
1115
1116 #define BUILD_INTERRUPT3(name, nr, fn)                  \
1117 ENTRY(name)                                             \
1118         ASM_CLAC;                                       \
1119         pushl   $~(nr);                                 \
1120         SAVE_ALL switch_stacks=1;                       \
1121         ENCODE_FRAME_POINTER;                           \
1122         TRACE_IRQS_OFF                                  \
1123         movl    %esp, %eax;                             \
1124         call    fn;                                     \
1125         jmp     ret_from_intr;                          \
1126 ENDPROC(name)
1127
1128 #define BUILD_INTERRUPT(name, nr)               \
1129         BUILD_INTERRUPT3(name, nr, smp_##name); \
1130
1131 /* The include is where all of the SMP etc. interrupts come from */
1132 #include <asm/entry_arch.h>
1133
1134 ENTRY(coprocessor_error)
1135         ASM_CLAC
1136         pushl   $0
1137         pushl   $do_coprocessor_error
1138         jmp     common_exception
1139 END(coprocessor_error)
1140
1141 ENTRY(simd_coprocessor_error)
1142         ASM_CLAC
1143         pushl   $0
1144 #ifdef CONFIG_X86_INVD_BUG
1145         /* AMD 486 bug: invd from userspace calls exception 19 instead of #GP */
1146         ALTERNATIVE "pushl      $do_general_protection",        \
1147                     "pushl      $do_simd_coprocessor_error",    \
1148                     X86_FEATURE_XMM
1149 #else
1150         pushl   $do_simd_coprocessor_error
1151 #endif
1152         jmp     common_exception
1153 END(simd_coprocessor_error)
1154
1155 ENTRY(device_not_available)
1156         ASM_CLAC
1157         pushl   $-1                             # mark this as an int
1158         pushl   $do_device_not_available
1159         jmp     common_exception
1160 END(device_not_available)
1161
1162 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1163 ENTRY(native_iret)
1164         iret
1165         _ASM_EXTABLE(native_iret, iret_exc)
1166 END(native_iret)
1167 #endif
1168
1169 ENTRY(overflow)
1170         ASM_CLAC
1171         pushl   $0
1172         pushl   $do_overflow
1173         jmp     common_exception
1174 END(overflow)
1175
1176 ENTRY(bounds)
1177         ASM_CLAC
1178         pushl   $0
1179         pushl   $do_bounds
1180         jmp     common_exception
1181 END(bounds)
1182
1183 ENTRY(invalid_op)
1184         ASM_CLAC
1185         pushl   $0
1186         pushl   $do_invalid_op
1187         jmp     common_exception
1188 END(invalid_op)
1189
1190 ENTRY(coprocessor_segment_overrun)
1191         ASM_CLAC
1192         pushl   $0
1193         pushl   $do_coprocessor_segment_overrun
1194         jmp     common_exception
1195 END(coprocessor_segment_overrun)
1196
1197 ENTRY(invalid_TSS)
1198         ASM_CLAC
1199         pushl   $do_invalid_TSS
1200         jmp     common_exception
1201 END(invalid_TSS)
1202
1203 ENTRY(segment_not_present)
1204         ASM_CLAC
1205         pushl   $do_segment_not_present
1206         jmp     common_exception
1207 END(segment_not_present)
1208
1209 ENTRY(stack_segment)
1210         ASM_CLAC
1211         pushl   $do_stack_segment
1212         jmp     common_exception
1213 END(stack_segment)
1214
1215 ENTRY(alignment_check)
1216         ASM_CLAC
1217         pushl   $do_alignment_check
1218         jmp     common_exception
1219 END(alignment_check)
1220
1221 ENTRY(divide_error)
1222         ASM_CLAC
1223         pushl   $0                              # no error code
1224         pushl   $do_divide_error
1225         jmp     common_exception
1226 END(divide_error)
1227
1228 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1229 ENTRY(machine_check)
1230         ASM_CLAC
1231         pushl   $0
1232         pushl   machine_check_vector
1233         jmp     common_exception
1234 END(machine_check)
1235 #endif
1236
1237 ENTRY(spurious_interrupt_bug)
1238         ASM_CLAC
1239         pushl   $0
1240         pushl   $do_spurious_interrupt_bug
1241         jmp     common_exception
1242 END(spurious_interrupt_bug)
1243
1244 #ifdef CONFIG_XEN_PV
1245 ENTRY(xen_hypervisor_callback)
1246         pushl   $-1                             /* orig_ax = -1 => not a system call */
1247         SAVE_ALL
1248         ENCODE_FRAME_POINTER
1249         TRACE_IRQS_OFF
1250
1251         /*
1252          * Check to see if we got the event in the critical
1253          * region in xen_iret_direct, after we've reenabled
1254          * events and checked for pending events.  This simulates
1255          * iret instruction's behaviour where it delivers a
1256          * pending interrupt when enabling interrupts:
1257          */
1258         movl    PT_EIP(%esp), %eax
1259         cmpl    $xen_iret_start_crit, %eax
1260         jb      1f
1261         cmpl    $xen_iret_end_crit, %eax
1262         jae     1f
1263
1264         jmp     xen_iret_crit_fixup
1265
1266 ENTRY(xen_do_upcall)
1267 1:      mov     %esp, %eax
1268         call    xen_evtchn_do_upcall
1269 #ifndef CONFIG_PREEMPT
1270         call    xen_maybe_preempt_hcall
1271 #endif
1272         jmp     ret_from_intr
1273 ENDPROC(xen_hypervisor_callback)
1274
1275 /*
1276  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
1277  * We get here for two reasons:
1278  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
1279  *  2. Fault while executing IRET
1280  * Category 1 we fix up by reattempting the load, and zeroing the segment
1281  * register if the load fails.
1282  * Category 2 we fix up by jumping to do_iret_error. We cannot use the
1283  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
1284  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
1285  * We distinguish between categories by maintaining a status value in EAX.
1286  */
1287 ENTRY(xen_failsafe_callback)
1288         pushl   %eax
1289         movl    $1, %eax
1290 1:      mov     4(%esp), %ds
1291 2:      mov     8(%esp), %es
1292 3:      mov     12(%esp), %fs
1293 4:      mov     16(%esp), %gs
1294         /* EAX == 0 => Category 1 (Bad segment)
1295            EAX != 0 => Category 2 (Bad IRET) */
1296         testl   %eax, %eax
1297         popl    %eax
1298         lea     16(%esp), %esp
1299         jz      5f
1300         jmp     iret_exc
1301 5:      pushl   $-1                             /* orig_ax = -1 => not a system call */
1302         SAVE_ALL
1303         ENCODE_FRAME_POINTER
1304         jmp     ret_from_exception
1305
1306 .section .fixup, "ax"
1307 6:      xorl    %eax, %eax
1308         movl    %eax, 4(%esp)
1309         jmp     1b
1310 7:      xorl    %eax, %eax
1311         movl    %eax, 8(%esp)
1312         jmp     2b
1313 8:      xorl    %eax, %eax
1314         movl    %eax, 12(%esp)
1315         jmp     3b
1316 9:      xorl    %eax, %eax
1317         movl    %eax, 16(%esp)
1318         jmp     4b
1319 .previous
1320         _ASM_EXTABLE(1b, 6b)
1321         _ASM_EXTABLE(2b, 7b)
1322         _ASM_EXTABLE(3b, 8b)
1323         _ASM_EXTABLE(4b, 9b)
1324 ENDPROC(xen_failsafe_callback)
1325 #endif /* CONFIG_XEN_PV */
1326
1327 #ifdef CONFIG_XEN_PVHVM
1328 BUILD_INTERRUPT3(xen_hvm_callback_vector, HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR,
1329                  xen_evtchn_do_upcall)
1330 #endif
1331
1332
1333 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1334
1335 BUILD_INTERRUPT3(hyperv_callback_vector, HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR,
1336                  hyperv_vector_handler)
1337
1338 BUILD_INTERRUPT3(hyperv_reenlightenment_vector, HYPERV_REENLIGHTENMENT_VECTOR,
1339                  hyperv_reenlightenment_intr)
1340
1341 BUILD_INTERRUPT3(hv_stimer0_callback_vector, HYPERV_STIMER0_VECTOR,
1342                  hv_stimer0_vector_handler)
1343
1344 #endif /* CONFIG_HYPERV */
1345
1346 ENTRY(page_fault)
1347         ASM_CLAC
1348         pushl   $do_page_fault
1349         ALIGN
1350         jmp common_exception
1351 END(page_fault)
1352
1353 common_exception:
1354         /* the function address is in %gs's slot on the stack */
1355         pushl   %fs
1356         pushl   %es
1357         pushl   %ds
1358         pushl   %eax
1359         movl    $(__USER_DS), %eax
1360         movl    %eax, %ds
1361         movl    %eax, %es
1362         movl    $(__KERNEL_PERCPU), %eax
1363         movl    %eax, %fs
1364         pushl   %ebp
1365         pushl   %edi
1366         pushl   %esi
1367         pushl   %edx
1368         pushl   %ecx
1369         pushl   %ebx
1370         SWITCH_TO_KERNEL_STACK
1371         ENCODE_FRAME_POINTER
1372         cld
1373         UNWIND_ESPFIX_STACK
1374         GS_TO_REG %ecx
1375         movl    PT_GS(%esp), %edi               # get the function address
1376         movl    PT_ORIG_EAX(%esp), %edx         # get the error code
1377         movl    $-1, PT_ORIG_EAX(%esp)          # no syscall to restart
1378         REG_TO_PTGS %ecx
1379         SET_KERNEL_GS %ecx
1380         TRACE_IRQS_OFF
1381         movl    %esp, %eax                      # pt_regs pointer
1382         CALL_NOSPEC %edi
1383         jmp     ret_from_exception
1384 END(common_exception)
1385
1386 ENTRY(debug)
1387         /*
1388          * Entry from sysenter is now handled in common_exception
1389          */
1390         ASM_CLAC
1391         pushl   $-1                             # mark this as an int
1392         pushl   $do_debug
1393         jmp     common_exception
1394 END(debug)
1395
1396 /*
1397  * NMI is doubly nasty.  It can happen on the first instruction of
1398  * entry_SYSENTER_32 (just like #DB), but it can also interrupt the beginning
1399  * of the #DB handler even if that #DB in turn hit before entry_SYSENTER_32
1400  * switched stacks.  We handle both conditions by simply checking whether we
1401  * interrupted kernel code running on the SYSENTER stack.
1402  */
1403 ENTRY(nmi)
1404         ASM_CLAC
1405
1406 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
1407         pushl   %eax
1408         movl    %ss, %eax
1409         cmpw    $__ESPFIX_SS, %ax
1410         popl    %eax
1411         je      .Lnmi_espfix_stack
1412 #endif
1413
1414         pushl   %eax                            # pt_regs->orig_ax
1415         SAVE_ALL_NMI cr3_reg=%edi
1416         ENCODE_FRAME_POINTER
1417         xorl    %edx, %edx                      # zero error code
1418         movl    %esp, %eax                      # pt_regs pointer
1419
1420         /* Are we currently on the SYSENTER stack? */
1421         movl    PER_CPU_VAR(cpu_entry_area), %ecx
1422         addl    $CPU_ENTRY_AREA_entry_stack + SIZEOF_entry_stack, %ecx
1423         subl    %eax, %ecx      /* ecx = (end of entry_stack) - esp */
1424         cmpl    $SIZEOF_entry_stack, %ecx
1425         jb      .Lnmi_from_sysenter_stack
1426
1427         /* Not on SYSENTER stack. */
1428         call    do_nmi
1429         jmp     .Lnmi_return
1430
1431 .Lnmi_from_sysenter_stack:
1432         /*
1433          * We're on the SYSENTER stack.  Switch off.  No one (not even debug)
1434          * is using the thread stack right now, so it's safe for us to use it.
1435          */
1436         movl    %esp, %ebx
1437         movl    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %esp
1438         call    do_nmi
1439         movl    %ebx, %esp
1440
1441 .Lnmi_return:
1442         CHECK_AND_APPLY_ESPFIX
1443         RESTORE_ALL_NMI cr3_reg=%edi pop=4
1444         jmp     .Lirq_return
1445
1446 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
1447 .Lnmi_espfix_stack:
1448         /*
1449          * create the pointer to lss back
1450          */
1451         pushl   %ss
1452         pushl   %esp
1453         addl    $4, (%esp)
1454         /* copy the iret frame of 12 bytes */
1455         .rept 3
1456         pushl   16(%esp)
1457         .endr
1458         pushl   %eax
1459         SAVE_ALL_NMI cr3_reg=%edi
1460         ENCODE_FRAME_POINTER
1461         FIXUP_ESPFIX_STACK                      # %eax == %esp
1462         xorl    %edx, %edx                      # zero error code
1463         call    do_nmi
1464         RESTORE_ALL_NMI cr3_reg=%edi
1465         lss     12+4(%esp), %esp                # back to espfix stack
1466         jmp     .Lirq_return
1467 #endif
1468 END(nmi)
1469
1470 ENTRY(int3)
1471         ASM_CLAC
1472         pushl   $-1                             # mark this as an int
1473
1474         SAVE_ALL switch_stacks=1
1475         ENCODE_FRAME_POINTER
1476         TRACE_IRQS_OFF
1477         xorl    %edx, %edx                      # zero error code
1478         movl    %esp, %eax                      # pt_regs pointer
1479         call    do_int3
1480         jmp     ret_from_exception
1481 END(int3)
1482
1483 ENTRY(general_protection)
1484         pushl   $do_general_protection
1485         jmp     common_exception
1486 END(general_protection)
1487
1488 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1489 ENTRY(async_page_fault)
1490         ASM_CLAC
1491         pushl   $do_async_page_fault
1492         jmp     common_exception
1493 END(async_page_fault)
1494 #endif
1495
1496 ENTRY(rewind_stack_do_exit)
1497         /* Prevent any naive code from trying to unwind to our caller. */
1498         xorl    %ebp, %ebp
1499
1500         movl    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %esi
1501         leal    -TOP_OF_KERNEL_STACK_PADDING-PTREGS_SIZE(%esi), %esp
1502
1503         call    do_exit
1504 1:      jmp 1b
1505 END(rewind_stack_do_exit)