batman-adv: fix TT sync flag inconsistencies
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / entry / entry_64.S
1 /*
2  *  linux/arch/x86_64/entry.S
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Andi Kleen SuSE Labs
6  *  Copyright (C) 2000  Pavel Machek <pavel@suse.cz>
7  *
8  * entry.S contains the system-call and fault low-level handling routines.
9  *
10  * Some of this is documented in Documentation/x86/entry_64.txt
11  *
12  * A note on terminology:
13  * - iret frame:        Architecture defined interrupt frame from SS to RIP
14  *                      at the top of the kernel process stack.
15  *
16  * Some macro usage:
17  * - ENTRY/END:         Define functions in the symbol table.
18  * - TRACE_IRQ_*:       Trace hardirq state for lock debugging.
19  * - idtentry:          Define exception entry points.
20  */
21 #include <linux/linkage.h>
22 #include <asm/segment.h>
23 #include <asm/cache.h>
24 #include <asm/errno.h>
25 #include "calling.h"
26 #include <asm/asm-offsets.h>
27 #include <asm/msr.h>
28 #include <asm/unistd.h>
29 #include <asm/thread_info.h>
30 #include <asm/hw_irq.h>
31 #include <asm/page_types.h>
32 #include <asm/irqflags.h>
33 #include <asm/paravirt.h>
34 #include <asm/percpu.h>
35 #include <asm/asm.h>
36 #include <asm/smap.h>
37 #include <asm/pgtable_types.h>
38 #include <asm/export.h>
39 #include <linux/err.h>
40
41 .code64
42 .section .entry.text, "ax"
43
44 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
45 ENTRY(native_usergs_sysret64)
46         swapgs
47         sysretq
48 ENDPROC(native_usergs_sysret64)
49 #endif /* CONFIG_PARAVIRT */
50
51 .macro TRACE_IRQS_IRETQ
52 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
53         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* interrupts off? */
54         jnc     1f
55         TRACE_IRQS_ON
56 1:
57 #endif
58 .endm
59
60 /*
61  * When dynamic function tracer is enabled it will add a breakpoint
62  * to all locations that it is about to modify, sync CPUs, update
63  * all the code, sync CPUs, then remove the breakpoints. In this time
64  * if lockdep is enabled, it might jump back into the debug handler
65  * outside the updating of the IST protection. (TRACE_IRQS_ON/OFF).
66  *
67  * We need to change the IDT table before calling TRACE_IRQS_ON/OFF to
68  * make sure the stack pointer does not get reset back to the top
69  * of the debug stack, and instead just reuses the current stack.
70  */
71 #if defined(CONFIG_DYNAMIC_FTRACE) && defined(CONFIG_TRACE_IRQFLAGS)
72
73 .macro TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
74         call    debug_stack_set_zero
75         TRACE_IRQS_OFF
76         call    debug_stack_reset
77 .endm
78
79 .macro TRACE_IRQS_ON_DEBUG
80         call    debug_stack_set_zero
81         TRACE_IRQS_ON
82         call    debug_stack_reset
83 .endm
84
85 .macro TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
86         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* interrupts off? */
87         jnc     1f
88         TRACE_IRQS_ON_DEBUG
89 1:
90 .endm
91
92 #else
93 # define TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                   TRACE_IRQS_OFF
94 # define TRACE_IRQS_ON_DEBUG                    TRACE_IRQS_ON
95 # define TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG                 TRACE_IRQS_IRETQ
96 #endif
97
98 /*
99  * 64-bit SYSCALL instruction entry. Up to 6 arguments in registers.
100  *
101  * This is the only entry point used for 64-bit system calls.  The
102  * hardware interface is reasonably well designed and the register to
103  * argument mapping Linux uses fits well with the registers that are
104  * available when SYSCALL is used.
105  *
106  * SYSCALL instructions can be found inlined in libc implementations as
107  * well as some other programs and libraries.  There are also a handful
108  * of SYSCALL instructions in the vDSO used, for example, as a
109  * clock_gettimeofday fallback.
110  *
111  * 64-bit SYSCALL saves rip to rcx, clears rflags.RF, then saves rflags to r11,
112  * then loads new ss, cs, and rip from previously programmed MSRs.
113  * rflags gets masked by a value from another MSR (so CLD and CLAC
114  * are not needed). SYSCALL does not save anything on the stack
115  * and does not change rsp.
116  *
117  * Registers on entry:
118  * rax  system call number
119  * rcx  return address
120  * r11  saved rflags (note: r11 is callee-clobbered register in C ABI)
121  * rdi  arg0
122  * rsi  arg1
123  * rdx  arg2
124  * r10  arg3 (needs to be moved to rcx to conform to C ABI)
125  * r8   arg4
126  * r9   arg5
127  * (note: r12-r15, rbp, rbx are callee-preserved in C ABI)
128  *
129  * Only called from user space.
130  *
131  * When user can change pt_regs->foo always force IRET. That is because
132  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
133  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
134  */
135
136 ENTRY(entry_SYSCALL_64)
137         /*
138          * Interrupts are off on entry.
139          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
140          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
141          */
142         SWAPGS_UNSAFE_STACK
143         /*
144          * A hypervisor implementation might want to use a label
145          * after the swapgs, so that it can do the swapgs
146          * for the guest and jump here on syscall.
147          */
148 GLOBAL(entry_SYSCALL_64_after_swapgs)
149
150         movq    %rsp, PER_CPU_VAR(rsp_scratch)
151         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
152
153         TRACE_IRQS_OFF
154
155         /* Construct struct pt_regs on stack */
156         pushq   $__USER_DS                      /* pt_regs->ss */
157         pushq   PER_CPU_VAR(rsp_scratch)        /* pt_regs->sp */
158         pushq   %r11                            /* pt_regs->flags */
159         pushq   $__USER_CS                      /* pt_regs->cs */
160         pushq   %rcx                            /* pt_regs->ip */
161         pushq   %rax                            /* pt_regs->orig_ax */
162         pushq   %rdi                            /* pt_regs->di */
163         pushq   %rsi                            /* pt_regs->si */
164         pushq   %rdx                            /* pt_regs->dx */
165         pushq   %rcx                            /* pt_regs->cx */
166         pushq   $-ENOSYS                        /* pt_regs->ax */
167         pushq   %r8                             /* pt_regs->r8 */
168         pushq   %r9                             /* pt_regs->r9 */
169         pushq   %r10                            /* pt_regs->r10 */
170         pushq   %r11                            /* pt_regs->r11 */
171         sub     $(6*8), %rsp                    /* pt_regs->bp, bx, r12-15 not saved */
172
173         /*
174          * If we need to do entry work or if we guess we'll need to do
175          * exit work, go straight to the slow path.
176          */
177         movq    PER_CPU_VAR(current_task), %r11
178         testl   $_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY|_TIF_ALLWORK_MASK, TASK_TI_flags(%r11)
179         jnz     entry_SYSCALL64_slow_path
180
181 entry_SYSCALL_64_fastpath:
182         /*
183          * Easy case: enable interrupts and issue the syscall.  If the syscall
184          * needs pt_regs, we'll call a stub that disables interrupts again
185          * and jumps to the slow path.
186          */
187         TRACE_IRQS_ON
188         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
189 #if __SYSCALL_MASK == ~0
190         cmpq    $__NR_syscall_max, %rax
191 #else
192         andl    $__SYSCALL_MASK, %eax
193         cmpl    $__NR_syscall_max, %eax
194 #endif
195         ja      1f                              /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
196         movq    %r10, %rcx
197
198         /*
199          * This call instruction is handled specially in stub_ptregs_64.
200          * It might end up jumping to the slow path.  If it jumps, RAX
201          * and all argument registers are clobbered.
202          */
203         call    *sys_call_table(, %rax, 8)
204 .Lentry_SYSCALL_64_after_fastpath_call:
205
206         movq    %rax, RAX(%rsp)
207 1:
208
209         /*
210          * If we get here, then we know that pt_regs is clean for SYSRET64.
211          * If we see that no exit work is required (which we are required
212          * to check with IRQs off), then we can go straight to SYSRET64.
213          */
214         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
215         TRACE_IRQS_OFF
216         movq    PER_CPU_VAR(current_task), %r11
217         testl   $_TIF_ALLWORK_MASK, TASK_TI_flags(%r11)
218         jnz     1f
219
220         LOCKDEP_SYS_EXIT
221         TRACE_IRQS_ON           /* user mode is traced as IRQs on */
222         movq    RIP(%rsp), %rcx
223         movq    EFLAGS(%rsp), %r11
224         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
225         movq    RSP(%rsp), %rsp
226         USERGS_SYSRET64
227
228 1:
229         /*
230          * The fast path looked good when we started, but something changed
231          * along the way and we need to switch to the slow path.  Calling
232          * raise(3) will trigger this, for example.  IRQs are off.
233          */
234         TRACE_IRQS_ON
235         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
236         SAVE_EXTRA_REGS
237         movq    %rsp, %rdi
238         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
239         jmp     return_from_SYSCALL_64
240
241 entry_SYSCALL64_slow_path:
242         /* IRQs are off. */
243         SAVE_EXTRA_REGS
244         movq    %rsp, %rdi
245         call    do_syscall_64           /* returns with IRQs disabled */
246
247 return_from_SYSCALL_64:
248         RESTORE_EXTRA_REGS
249         TRACE_IRQS_IRETQ                /* we're about to change IF */
250
251         /*
252          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
253          * a completely clean 64-bit userspace context.
254          */
255         movq    RCX(%rsp), %rcx
256         movq    RIP(%rsp), %r11
257         cmpq    %rcx, %r11                      /* RCX == RIP */
258         jne     opportunistic_sysret_failed
259
260         /*
261          * On Intel CPUs, SYSRET with non-canonical RCX/RIP will #GP
262          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
263          * the kernel, since userspace controls RSP.
264          *
265          * If width of "canonical tail" ever becomes variable, this will need
266          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
267          *
268          * Change top bits to match most significant bit (47th or 56th bit
269          * depending on paging mode) in the address.
270          */
271         shl     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
272         sar     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
273
274         /* If this changed %rcx, it was not canonical */
275         cmpq    %rcx, %r11
276         jne     opportunistic_sysret_failed
277
278         cmpq    $__USER_CS, CS(%rsp)            /* CS must match SYSRET */
279         jne     opportunistic_sysret_failed
280
281         movq    R11(%rsp), %r11
282         cmpq    %r11, EFLAGS(%rsp)              /* R11 == RFLAGS */
283         jne     opportunistic_sysret_failed
284
285         /*
286          * SYSCALL clears RF when it saves RFLAGS in R11 and SYSRET cannot
287          * restore RF properly. If the slowpath sets it for whatever reason, we
288          * need to restore it correctly.
289          *
290          * SYSRET can restore TF, but unlike IRET, restoring TF results in a
291          * trap from userspace immediately after SYSRET.  This would cause an
292          * infinite loop whenever #DB happens with register state that satisfies
293          * the opportunistic SYSRET conditions.  For example, single-stepping
294          * this user code:
295          *
296          *           movq       $stuck_here, %rcx
297          *           pushfq
298          *           popq %r11
299          *   stuck_here:
300          *
301          * would never get past 'stuck_here'.
302          */
303         testq   $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
304         jnz     opportunistic_sysret_failed
305
306         /* nothing to check for RSP */
307
308         cmpq    $__USER_DS, SS(%rsp)            /* SS must match SYSRET */
309         jne     opportunistic_sysret_failed
310
311         /*
312          * We win! This label is here just for ease of understanding
313          * perf profiles. Nothing jumps here.
314          */
315 syscall_return_via_sysret:
316         /* rcx and r11 are already restored (see code above) */
317         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
318         movq    RSP(%rsp), %rsp
319         USERGS_SYSRET64
320
321 opportunistic_sysret_failed:
322         SWAPGS
323         jmp     restore_c_regs_and_iret
324 END(entry_SYSCALL_64)
325
326 ENTRY(stub_ptregs_64)
327         /*
328          * Syscalls marked as needing ptregs land here.
329          * If we are on the fast path, we need to save the extra regs,
330          * which we achieve by trying again on the slow path.  If we are on
331          * the slow path, the extra regs are already saved.
332          *
333          * RAX stores a pointer to the C function implementing the syscall.
334          * IRQs are on.
335          */
336         cmpq    $.Lentry_SYSCALL_64_after_fastpath_call, (%rsp)
337         jne     1f
338
339         /*
340          * Called from fast path -- disable IRQs again, pop return address
341          * and jump to slow path
342          */
343         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
344         TRACE_IRQS_OFF
345         popq    %rax
346         jmp     entry_SYSCALL64_slow_path
347
348 1:
349         jmp     *%rax                           /* Called from C */
350 END(stub_ptregs_64)
351
352 .macro ptregs_stub func
353 ENTRY(ptregs_\func)
354         leaq    \func(%rip), %rax
355         jmp     stub_ptregs_64
356 END(ptregs_\func)
357 .endm
358
359 /* Instantiate ptregs_stub for each ptregs-using syscall */
360 #define __SYSCALL_64_QUAL_(sym)
361 #define __SYSCALL_64_QUAL_ptregs(sym) ptregs_stub sym
362 #define __SYSCALL_64(nr, sym, qual) __SYSCALL_64_QUAL_##qual(sym)
363 #include <asm/syscalls_64.h>
364
365 /*
366  * %rdi: prev task
367  * %rsi: next task
368  */
369 ENTRY(__switch_to_asm)
370         /*
371          * Save callee-saved registers
372          * This must match the order in inactive_task_frame
373          */
374         pushq   %rbp
375         pushq   %rbx
376         pushq   %r12
377         pushq   %r13
378         pushq   %r14
379         pushq   %r15
380
381         /* switch stack */
382         movq    %rsp, TASK_threadsp(%rdi)
383         movq    TASK_threadsp(%rsi), %rsp
384
385 #ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
386         movq    TASK_stack_canary(%rsi), %rbx
387         movq    %rbx, PER_CPU_VAR(irq_stack_union)+stack_canary_offset
388 #endif
389
390         /* restore callee-saved registers */
391         popq    %r15
392         popq    %r14
393         popq    %r13
394         popq    %r12
395         popq    %rbx
396         popq    %rbp
397
398         jmp     __switch_to
399 END(__switch_to_asm)
400
401 /*
402  * A newly forked process directly context switches into this address.
403  *
404  * rax: prev task we switched from
405  * rbx: kernel thread func (NULL for user thread)
406  * r12: kernel thread arg
407  */
408 ENTRY(ret_from_fork)
409         movq    %rax, %rdi
410         call    schedule_tail                   /* rdi: 'prev' task parameter */
411
412         testq   %rbx, %rbx                      /* from kernel_thread? */
413         jnz     1f                              /* kernel threads are uncommon */
414
415 2:
416         movq    %rsp, %rdi
417         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
418         TRACE_IRQS_ON                   /* user mode is traced as IRQS on */
419         SWAPGS
420         jmp     restore_regs_and_iret
421
422 1:
423         /* kernel thread */
424         movq    %r12, %rdi
425         call    *%rbx
426         /*
427          * A kernel thread is allowed to return here after successfully
428          * calling do_execve().  Exit to userspace to complete the execve()
429          * syscall.
430          */
431         movq    $0, RAX(%rsp)
432         jmp     2b
433 END(ret_from_fork)
434
435 /*
436  * Build the entry stubs with some assembler magic.
437  * We pack 1 stub into every 8-byte block.
438  */
439         .align 8
440 ENTRY(irq_entries_start)
441     vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
442     .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR - FIRST_EXTERNAL_VECTOR)
443         pushq   $(~vector+0x80)                 /* Note: always in signed byte range */
444     vector=vector+1
445         jmp     common_interrupt
446         .align  8
447     .endr
448 END(irq_entries_start)
449
450 /*
451  * Interrupt entry/exit.
452  *
453  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
454  *
455  * Entry runs with interrupts off.
456  */
457
458 /* 0(%rsp): ~(interrupt number) */
459         .macro interrupt func
460         cld
461         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
462         SAVE_C_REGS
463         SAVE_EXTRA_REGS
464         ENCODE_FRAME_POINTER
465
466         testb   $3, CS(%rsp)
467         jz      1f
468
469         /*
470          * IRQ from user mode.  Switch to kernel gsbase and inform context
471          * tracking that we're in kernel mode.
472          */
473         SWAPGS
474
475         /*
476          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
477          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
478          * (which can take locks).  Since TRACE_IRQS_OFF idempotent,
479          * the simplest way to handle it is to just call it twice if
480          * we enter from user mode.  There's no reason to optimize this since
481          * TRACE_IRQS_OFF is a no-op if lockdep is off.
482          */
483         TRACE_IRQS_OFF
484
485         CALL_enter_from_user_mode
486
487 1:
488         /*
489          * Save previous stack pointer, optionally switch to interrupt stack.
490          * irq_count is used to check if a CPU is already on an interrupt stack
491          * or not. While this is essentially redundant with preempt_count it is
492          * a little cheaper to use a separate counter in the PDA (short of
493          * moving irq_enter into assembly, which would be too much work)
494          */
495         movq    %rsp, %rdi
496         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
497         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
498         pushq   %rdi
499         /* We entered an interrupt context - irqs are off: */
500         TRACE_IRQS_OFF
501
502         call    \func   /* rdi points to pt_regs */
503         .endm
504
505         /*
506          * The interrupt stubs push (~vector+0x80) onto the stack and
507          * then jump to common_interrupt.
508          */
509         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
510 common_interrupt:
511         ASM_CLAC
512         addq    $-0x80, (%rsp)                  /* Adjust vector to [-256, -1] range */
513         interrupt do_IRQ
514         /* 0(%rsp): old RSP */
515 ret_from_intr:
516         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
517         TRACE_IRQS_OFF
518         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
519
520         /* Restore saved previous stack */
521         popq    %rsp
522
523         testb   $3, CS(%rsp)
524         jz      retint_kernel
525
526         /* Interrupt came from user space */
527 GLOBAL(retint_user)
528         mov     %rsp,%rdi
529         call    prepare_exit_to_usermode
530         TRACE_IRQS_IRETQ
531         SWAPGS
532         jmp     restore_regs_and_iret
533
534 /* Returning to kernel space */
535 retint_kernel:
536 #ifdef CONFIG_PREEMPT
537         /* Interrupts are off */
538         /* Check if we need preemption */
539         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* were interrupts off? */
540         jnc     1f
541 0:      cmpl    $0, PER_CPU_VAR(__preempt_count)
542         jnz     1f
543         call    preempt_schedule_irq
544         jmp     0b
545 1:
546 #endif
547         /*
548          * The iretq could re-enable interrupts:
549          */
550         TRACE_IRQS_IRETQ
551
552 /*
553  * At this label, code paths which return to kernel and to user,
554  * which come from interrupts/exception and from syscalls, merge.
555  */
556 GLOBAL(restore_regs_and_iret)
557         RESTORE_EXTRA_REGS
558 restore_c_regs_and_iret:
559         RESTORE_C_REGS
560         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
561         INTERRUPT_RETURN
562
563 ENTRY(native_iret)
564         /*
565          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
566          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
567          */
568 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
569         testb   $4, (SS-RIP)(%rsp)
570         jnz     native_irq_return_ldt
571 #endif
572
573 .global native_irq_return_iret
574 native_irq_return_iret:
575         /*
576          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
577          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
578          * Double-faults due to espfix64 are handled in do_double_fault.
579          * Other faults here are fatal.
580          */
581         iretq
582
583 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
584 native_irq_return_ldt:
585         /*
586          * We are running with user GSBASE.  All GPRs contain their user
587          * values.  We have a percpu ESPFIX stack that is eight slots
588          * long (see ESPFIX_STACK_SIZE).  espfix_waddr points to the bottom
589          * of the ESPFIX stack.
590          *
591          * We clobber RAX and RDI in this code.  We stash RDI on the
592          * normal stack and RAX on the ESPFIX stack.
593          *
594          * The ESPFIX stack layout we set up looks like this:
595          *
596          * --- top of ESPFIX stack ---
597          * SS
598          * RSP
599          * RFLAGS
600          * CS
601          * RIP  <-- RSP points here when we're done
602          * RAX  <-- espfix_waddr points here
603          * --- bottom of ESPFIX stack ---
604          */
605
606         pushq   %rdi                            /* Stash user RDI */
607         SWAPGS
608         movq    PER_CPU_VAR(espfix_waddr), %rdi
609         movq    %rax, (0*8)(%rdi)               /* user RAX */
610         movq    (1*8)(%rsp), %rax               /* user RIP */
611         movq    %rax, (1*8)(%rdi)
612         movq    (2*8)(%rsp), %rax               /* user CS */
613         movq    %rax, (2*8)(%rdi)
614         movq    (3*8)(%rsp), %rax               /* user RFLAGS */
615         movq    %rax, (3*8)(%rdi)
616         movq    (5*8)(%rsp), %rax               /* user SS */
617         movq    %rax, (5*8)(%rdi)
618         movq    (4*8)(%rsp), %rax               /* user RSP */
619         movq    %rax, (4*8)(%rdi)
620         /* Now RAX == RSP. */
621
622         andl    $0xffff0000, %eax               /* RAX = (RSP & 0xffff0000) */
623         popq    %rdi                            /* Restore user RDI */
624
625         /*
626          * espfix_stack[31:16] == 0.  The page tables are set up such that
627          * (espfix_stack | (X & 0xffff0000)) points to a read-only alias of
628          * espfix_waddr for any X.  That is, there are 65536 RO aliases of
629          * the same page.  Set up RSP so that RSP[31:16] contains the
630          * respective 16 bits of the /userspace/ RSP and RSP nonetheless
631          * still points to an RO alias of the ESPFIX stack.
632          */
633         orq     PER_CPU_VAR(espfix_stack), %rax
634         SWAPGS
635         movq    %rax, %rsp
636
637         /*
638          * At this point, we cannot write to the stack any more, but we can
639          * still read.
640          */
641         popq    %rax                            /* Restore user RAX */
642
643         /*
644          * RSP now points to an ordinary IRET frame, except that the page
645          * is read-only and RSP[31:16] are preloaded with the userspace
646          * values.  We can now IRET back to userspace.
647          */
648         jmp     native_irq_return_iret
649 #endif
650 END(common_interrupt)
651
652 /*
653  * APIC interrupts.
654  */
655 .macro apicinterrupt3 num sym do_sym
656 ENTRY(\sym)
657         ASM_CLAC
658         pushq   $~(\num)
659 .Lcommon_\sym:
660         interrupt \do_sym
661         jmp     ret_from_intr
662 END(\sym)
663 .endm
664
665 #ifdef CONFIG_TRACING
666 #define trace(sym) trace_##sym
667 #define smp_trace(sym) smp_trace_##sym
668
669 .macro trace_apicinterrupt num sym
670 apicinterrupt3 \num trace(\sym) smp_trace(\sym)
671 .endm
672 #else
673 .macro trace_apicinterrupt num sym do_sym
674 .endm
675 #endif
676
677 /* Make sure APIC interrupt handlers end up in the irqentry section: */
678 #if defined(CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER) || defined(CONFIG_KASAN)
679 # define PUSH_SECTION_IRQENTRY  .pushsection .irqentry.text, "ax"
680 # define POP_SECTION_IRQENTRY   .popsection
681 #else
682 # define PUSH_SECTION_IRQENTRY
683 # define POP_SECTION_IRQENTRY
684 #endif
685
686 .macro apicinterrupt num sym do_sym
687 PUSH_SECTION_IRQENTRY
688 apicinterrupt3 \num \sym \do_sym
689 trace_apicinterrupt \num \sym
690 POP_SECTION_IRQENTRY
691 .endm
692
693 #ifdef CONFIG_SMP
694 apicinterrupt3 IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR          irq_move_cleanup_interrupt      smp_irq_move_cleanup_interrupt
695 apicinterrupt3 REBOOT_VECTOR                    reboot_interrupt                smp_reboot_interrupt
696 #endif
697
698 #ifdef CONFIG_X86_UV
699 apicinterrupt3 UV_BAU_MESSAGE                   uv_bau_message_intr1            uv_bau_message_interrupt
700 #endif
701
702 apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR                apic_timer_interrupt            smp_apic_timer_interrupt
703 apicinterrupt X86_PLATFORM_IPI_VECTOR           x86_platform_ipi                smp_x86_platform_ipi
704
705 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM
706 apicinterrupt3 POSTED_INTR_VECTOR               kvm_posted_intr_ipi             smp_kvm_posted_intr_ipi
707 apicinterrupt3 POSTED_INTR_WAKEUP_VECTOR        kvm_posted_intr_wakeup_ipi      smp_kvm_posted_intr_wakeup_ipi
708 #endif
709
710 #ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
711 apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR             threshold_interrupt             smp_threshold_interrupt
712 #endif
713
714 #ifdef CONFIG_X86_MCE_AMD
715 apicinterrupt DEFERRED_ERROR_VECTOR             deferred_error_interrupt        smp_deferred_error_interrupt
716 #endif
717
718 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
719 apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR               thermal_interrupt               smp_thermal_interrupt
720 #endif
721
722 #ifdef CONFIG_SMP
723 apicinterrupt CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR       call_function_single_interrupt  smp_call_function_single_interrupt
724 apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR              call_function_interrupt         smp_call_function_interrupt
725 apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR                 reschedule_interrupt            smp_reschedule_interrupt
726 #endif
727
728 apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR                 error_interrupt                 smp_error_interrupt
729 apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR              spurious_interrupt              smp_spurious_interrupt
730
731 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
732 apicinterrupt IRQ_WORK_VECTOR                   irq_work_interrupt              smp_irq_work_interrupt
733 #endif
734
735 /*
736  * Exception entry points.
737  */
738 #define CPU_TSS_IST(x) PER_CPU_VAR(cpu_tss) + (TSS_ist + ((x) - 1) * 8)
739
740 .macro idtentry sym do_sym has_error_code:req paranoid=0 shift_ist=-1
741 ENTRY(\sym)
742         /* Sanity check */
743         .if \shift_ist != -1 && \paranoid == 0
744         .error "using shift_ist requires paranoid=1"
745         .endif
746
747         ASM_CLAC
748         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
749
750         .ifeq \has_error_code
751         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
752         .endif
753
754         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
755
756         .if \paranoid
757         .if \paranoid == 1
758         testb   $3, CS(%rsp)                    /* If coming from userspace, switch stacks */
759         jnz     1f
760         .endif
761         call    paranoid_entry
762         .else
763         call    error_entry
764         .endif
765         /* returned flag: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: don't need it */
766
767         .if \paranoid
768         .if \shift_ist != -1
769         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                    /* reload IDT in case of recursion */
770         .else
771         TRACE_IRQS_OFF
772         .endif
773         .endif
774
775         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
776
777         .if \has_error_code
778         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
779         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
780         .else
781         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
782         .endif
783
784         .if \shift_ist != -1
785         subq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
786         .endif
787
788         call    \do_sym
789
790         .if \shift_ist != -1
791         addq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
792         .endif
793
794         /* these procedures expect "no swapgs" flag in ebx */
795         .if \paranoid
796         jmp     paranoid_exit
797         .else
798         jmp     error_exit
799         .endif
800
801         .if \paranoid == 1
802         /*
803          * Paranoid entry from userspace.  Switch stacks and treat it
804          * as a normal entry.  This means that paranoid handlers
805          * run in real process context if user_mode(regs).
806          */
807 1:
808         call    error_entry
809
810
811         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
812         call    sync_regs
813         movq    %rax, %rsp                      /* switch stack */
814
815         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
816
817         .if \has_error_code
818         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
819         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
820         .else
821         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
822         .endif
823
824         call    \do_sym
825
826         jmp     error_exit                      /* %ebx: no swapgs flag */
827         .endif
828 END(\sym)
829 .endm
830
831 #ifdef CONFIG_TRACING
832 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
833 idtentry trace(\sym) trace(\do_sym) has_error_code=\has_error_code
834 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
835 .endm
836 #else
837 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
838 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
839 .endm
840 #endif
841
842 idtentry divide_error                   do_divide_error                 has_error_code=0
843 idtentry overflow                       do_overflow                     has_error_code=0
844 idtentry bounds                         do_bounds                       has_error_code=0
845 idtentry invalid_op                     do_invalid_op                   has_error_code=0
846 idtentry device_not_available           do_device_not_available         has_error_code=0
847 idtentry double_fault                   do_double_fault                 has_error_code=1 paranoid=2
848 idtentry coprocessor_segment_overrun    do_coprocessor_segment_overrun  has_error_code=0
849 idtentry invalid_TSS                    do_invalid_TSS                  has_error_code=1
850 idtentry segment_not_present            do_segment_not_present          has_error_code=1
851 idtentry spurious_interrupt_bug         do_spurious_interrupt_bug       has_error_code=0
852 idtentry coprocessor_error              do_coprocessor_error            has_error_code=0
853 idtentry alignment_check                do_alignment_check              has_error_code=1
854 idtentry simd_coprocessor_error         do_simd_coprocessor_error       has_error_code=0
855
856
857         /*
858          * Reload gs selector with exception handling
859          * edi:  new selector
860          */
861 ENTRY(native_load_gs_index)
862         pushfq
863         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY & ~CLBR_RDI)
864         SWAPGS
865 .Lgs_change:
866         movl    %edi, %gs
867 2:      ALTERNATIVE "", "mfence", X86_BUG_SWAPGS_FENCE
868         SWAPGS
869         popfq
870         ret
871 END(native_load_gs_index)
872 EXPORT_SYMBOL(native_load_gs_index)
873
874         _ASM_EXTABLE(.Lgs_change, bad_gs)
875         .section .fixup, "ax"
876         /* running with kernelgs */
877 bad_gs:
878         SWAPGS                                  /* switch back to user gs */
879 .macro ZAP_GS
880         /* This can't be a string because the preprocessor needs to see it. */
881         movl $__USER_DS, %eax
882         movl %eax, %gs
883 .endm
884         ALTERNATIVE "", "ZAP_GS", X86_BUG_NULL_SEG
885         xorl    %eax, %eax
886         movl    %eax, %gs
887         jmp     2b
888         .previous
889
890 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
891 ENTRY(do_softirq_own_stack)
892         pushq   %rbp
893         mov     %rsp, %rbp
894         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
895         cmove   PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
896         push    %rbp                            /* frame pointer backlink */
897         call    __do_softirq
898         leaveq
899         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
900         ret
901 END(do_softirq_own_stack)
902
903 #ifdef CONFIG_XEN
904 idtentry xen_hypervisor_callback xen_do_hypervisor_callback has_error_code=0
905
906 /*
907  * A note on the "critical region" in our callback handler.
908  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
909  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
910  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
911  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
912  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
913  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
914  * like to avoid the possibility.
915  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
916  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
917  * activation and restart the handler using the previous one.
918  */
919 ENTRY(xen_do_hypervisor_callback)               /* do_hypervisor_callback(struct *pt_regs) */
920
921 /*
922  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
923  * see the correct pointer to the pt_regs
924  */
925         movq    %rdi, %rsp                      /* we don't return, adjust the stack frame */
926 11:     incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
927         movq    %rsp, %rbp
928         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
929         pushq   %rbp                            /* frame pointer backlink */
930         call    xen_evtchn_do_upcall
931         popq    %rsp
932         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
933 #ifndef CONFIG_PREEMPT
934         call    xen_maybe_preempt_hcall
935 #endif
936         jmp     error_exit
937 END(xen_do_hypervisor_callback)
938
939 /*
940  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
941  * We get here for two reasons:
942  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
943  *  2. Fault while executing IRET
944  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
945  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
946  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
947  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
948  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
949  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
950  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
951  */
952 ENTRY(xen_failsafe_callback)
953         movl    %ds, %ecx
954         cmpw    %cx, 0x10(%rsp)
955         jne     1f
956         movl    %es, %ecx
957         cmpw    %cx, 0x18(%rsp)
958         jne     1f
959         movl    %fs, %ecx
960         cmpw    %cx, 0x20(%rsp)
961         jne     1f
962         movl    %gs, %ecx
963         cmpw    %cx, 0x28(%rsp)
964         jne     1f
965         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
966         movq    (%rsp), %rcx
967         movq    8(%rsp), %r11
968         addq    $0x30, %rsp
969         pushq   $0                              /* RIP */
970         pushq   %r11
971         pushq   %rcx
972         jmp     general_protection
973 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
974         movq    (%rsp), %rcx
975         movq    8(%rsp), %r11
976         addq    $0x30, %rsp
977         pushq   $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
978         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
979         SAVE_C_REGS
980         SAVE_EXTRA_REGS
981         ENCODE_FRAME_POINTER
982         jmp     error_exit
983 END(xen_failsafe_callback)
984
985 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
986         xen_hvm_callback_vector xen_evtchn_do_upcall
987
988 #endif /* CONFIG_XEN */
989
990 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
991 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
992         hyperv_callback_vector hyperv_vector_handler
993 #endif /* CONFIG_HYPERV */
994
995 idtentry debug                  do_debug                has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
996 idtentry int3                   do_int3                 has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
997 idtentry stack_segment          do_stack_segment        has_error_code=1
998
999 #ifdef CONFIG_XEN
1000 idtentry xen_debug              do_debug                has_error_code=0
1001 idtentry xen_int3               do_int3                 has_error_code=0
1002 idtentry xen_stack_segment      do_stack_segment        has_error_code=1
1003 #endif
1004
1005 idtentry general_protection     do_general_protection   has_error_code=1
1006 trace_idtentry page_fault       do_page_fault           has_error_code=1
1007
1008 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1009 idtentry async_page_fault       do_async_page_fault     has_error_code=1
1010 #endif
1011
1012 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1013 idtentry machine_check                                  has_error_code=0        paranoid=1 do_sym=*machine_check_vector(%rip)
1014 #endif
1015
1016 /*
1017  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1018  * Use slow, but surefire "are we in kernel?" check.
1019  * Return: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: otherwise
1020  */
1021 ENTRY(paranoid_entry)
1022         cld
1023         SAVE_C_REGS 8
1024         SAVE_EXTRA_REGS 8
1025         ENCODE_FRAME_POINTER 8
1026         movl    $1, %ebx
1027         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
1028         rdmsr
1029         testl   %edx, %edx
1030         js      1f                              /* negative -> in kernel */
1031         SWAPGS
1032         xorl    %ebx, %ebx
1033 1:      ret
1034 END(paranoid_entry)
1035
1036 /*
1037  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
1038  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
1039  * from kernel space.
1040  *
1041  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
1042  * in syscall entry), so checking for preemption here would
1043  * be complicated.  Fortunately, we there's no good reason
1044  * to try to handle preemption here.
1045  *
1046  * On entry, ebx is "no swapgs" flag (1: don't need swapgs, 0: need it)
1047  */
1048 ENTRY(paranoid_exit)
1049         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
1050         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
1051         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1052         jnz     paranoid_exit_no_swapgs
1053         TRACE_IRQS_IRETQ
1054         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1055         jmp     paranoid_exit_restore
1056 paranoid_exit_no_swapgs:
1057         TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
1058 paranoid_exit_restore:
1059         RESTORE_EXTRA_REGS
1060         RESTORE_C_REGS
1061         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
1062         INTERRUPT_RETURN
1063 END(paranoid_exit)
1064
1065 /*
1066  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1067  * Return: EBX=0: came from user mode; EBX=1: otherwise
1068  */
1069 ENTRY(error_entry)
1070         cld
1071         SAVE_C_REGS 8
1072         SAVE_EXTRA_REGS 8
1073         ENCODE_FRAME_POINTER 8
1074         xorl    %ebx, %ebx
1075         testb   $3, CS+8(%rsp)
1076         jz      .Lerror_kernelspace
1077
1078         /*
1079          * We entered from user mode or we're pretending to have entered
1080          * from user mode due to an IRET fault.
1081          */
1082         SWAPGS
1083
1084 .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs:
1085         /*
1086          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
1087          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
1088          * (which can take locks).
1089          */
1090         TRACE_IRQS_OFF
1091         CALL_enter_from_user_mode
1092         ret
1093
1094 .Lerror_entry_done:
1095         TRACE_IRQS_OFF
1096         ret
1097
1098         /*
1099          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
1100          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
1101          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
1102          * for these here too.
1103          */
1104 .Lerror_kernelspace:
1105         incl    %ebx
1106         leaq    native_irq_return_iret(%rip), %rcx
1107         cmpq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1108         je      .Lerror_bad_iret
1109         movl    %ecx, %eax                      /* zero extend */
1110         cmpq    %rax, RIP+8(%rsp)
1111         je      .Lbstep_iret
1112         cmpq    $.Lgs_change, RIP+8(%rsp)
1113         jne     .Lerror_entry_done
1114
1115         /*
1116          * hack: .Lgs_change can fail with user gsbase.  If this happens, fix up
1117          * gsbase and proceed.  We'll fix up the exception and land in
1118          * .Lgs_change's error handler with kernel gsbase.
1119          */
1120         SWAPGS
1121         jmp .Lerror_entry_done
1122
1123 .Lbstep_iret:
1124         /* Fix truncated RIP */
1125         movq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1126         /* fall through */
1127
1128 .Lerror_bad_iret:
1129         /*
1130          * We came from an IRET to user mode, so we have user gsbase.
1131          * Switch to kernel gsbase:
1132          */
1133         SWAPGS
1134
1135         /*
1136          * Pretend that the exception came from user mode: set up pt_regs
1137          * as if we faulted immediately after IRET and clear EBX so that
1138          * error_exit knows that we will be returning to user mode.
1139          */
1140         mov     %rsp, %rdi
1141         call    fixup_bad_iret
1142         mov     %rax, %rsp
1143         decl    %ebx
1144         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs
1145 END(error_entry)
1146
1147
1148 /*
1149  * On entry, EBX is a "return to kernel mode" flag:
1150  *   1: already in kernel mode, don't need SWAPGS
1151  *   0: user gsbase is loaded, we need SWAPGS and standard preparation for return to usermode
1152  */
1153 ENTRY(error_exit)
1154         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
1155         TRACE_IRQS_OFF
1156         testl   %ebx, %ebx
1157         jnz     retint_kernel
1158         jmp     retint_user
1159 END(error_exit)
1160
1161 /* Runs on exception stack */
1162 ENTRY(nmi)
1163         /*
1164          * Fix up the exception frame if we're on Xen.
1165          * PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME is guaranteed to push at most
1166          * one value to the stack on native, so it may clobber the rdx
1167          * scratch slot, but it won't clobber any of the important
1168          * slots past it.
1169          *
1170          * Xen is a different story, because the Xen frame itself overlaps
1171          * the "NMI executing" variable.
1172          */
1173         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
1174
1175         /*
1176          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1177          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1178          * This means that we can have nested NMIs where the next
1179          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1180          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1181          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1182          * anyway.
1183          *
1184          * To handle this case we do the following:
1185          *  Check the a special location on the stack that contains
1186          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1187          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1188          *  is an NMI stack.
1189          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1190          *  stack then:
1191          *    o Set the special variable on the stack
1192          *    o Copy the interrupt frame into an "outermost" location on the
1193          *      stack
1194          *    o Copy the interrupt frame into an "iret" location on the stack
1195          *    o Continue processing the NMI
1196          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1197          *    o Modify the "iret" location to jump to the repeat_nmi
1198          *    o return back to the first NMI
1199          *
1200          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1201          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1202          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1203          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1204          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1205          * NMI.
1206          *
1207          * However, espfix prevents us from directly returning to userspace
1208          * with a single IRET instruction.  Similarly, IRET to user mode
1209          * can fault.  We therefore handle NMIs from user space like
1210          * other IST entries.
1211          */
1212
1213         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1214         pushq   %rdx
1215
1216         testb   $3, CS-RIP+8(%rsp)
1217         jz      .Lnmi_from_kernel
1218
1219         /*
1220          * NMI from user mode.  We need to run on the thread stack, but we
1221          * can't go through the normal entry paths: NMIs are masked, and
1222          * we don't want to enable interrupts, because then we'll end
1223          * up in an awkward situation in which IRQs are on but NMIs
1224          * are off.
1225          *
1226          * We also must not push anything to the stack before switching
1227          * stacks lest we corrupt the "NMI executing" variable.
1228          */
1229
1230         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1231         cld
1232         movq    %rsp, %rdx
1233         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
1234         pushq   5*8(%rdx)       /* pt_regs->ss */
1235         pushq   4*8(%rdx)       /* pt_regs->rsp */
1236         pushq   3*8(%rdx)       /* pt_regs->flags */
1237         pushq   2*8(%rdx)       /* pt_regs->cs */
1238         pushq   1*8(%rdx)       /* pt_regs->rip */
1239         pushq   $-1             /* pt_regs->orig_ax */
1240         pushq   %rdi            /* pt_regs->di */
1241         pushq   %rsi            /* pt_regs->si */
1242         pushq   (%rdx)          /* pt_regs->dx */
1243         pushq   %rcx            /* pt_regs->cx */
1244         pushq   %rax            /* pt_regs->ax */
1245         pushq   %r8             /* pt_regs->r8 */
1246         pushq   %r9             /* pt_regs->r9 */
1247         pushq   %r10            /* pt_regs->r10 */
1248         pushq   %r11            /* pt_regs->r11 */
1249         pushq   %rbx            /* pt_regs->rbx */
1250         pushq   %rbp            /* pt_regs->rbp */
1251         pushq   %r12            /* pt_regs->r12 */
1252         pushq   %r13            /* pt_regs->r13 */
1253         pushq   %r14            /* pt_regs->r14 */
1254         pushq   %r15            /* pt_regs->r15 */
1255         ENCODE_FRAME_POINTER
1256
1257         /*
1258          * At this point we no longer need to worry about stack damage
1259          * due to nesting -- we're on the normal thread stack and we're
1260          * done with the NMI stack.
1261          */
1262
1263         movq    %rsp, %rdi
1264         movq    $-1, %rsi
1265         call    do_nmi
1266
1267         /*
1268          * Return back to user mode.  We must *not* do the normal exit
1269          * work, because we don't want to enable interrupts.
1270          */
1271         SWAPGS
1272         jmp     restore_regs_and_iret
1273
1274 .Lnmi_from_kernel:
1275         /*
1276          * Here's what our stack frame will look like:
1277          * +---------------------------------------------------------+
1278          * | original SS                                             |
1279          * | original Return RSP                                     |
1280          * | original RFLAGS                                         |
1281          * | original CS                                             |
1282          * | original RIP                                            |
1283          * +---------------------------------------------------------+
1284          * | temp storage for rdx                                    |
1285          * +---------------------------------------------------------+
1286          * | "NMI executing" variable                                |
1287          * +---------------------------------------------------------+
1288          * | iret SS          } Copied from "outermost" frame        |
1289          * | iret Return RSP  } on each loop iteration; overwritten  |
1290          * | iret RFLAGS      } by a nested NMI to force another     |
1291          * | iret CS          } iteration if needed.                 |
1292          * | iret RIP         }                                      |
1293          * +---------------------------------------------------------+
1294          * | outermost SS          } initialized in first_nmi;       |
1295          * | outermost Return RSP  } will not be changed before      |
1296          * | outermost RFLAGS      } NMI processing is done.         |
1297          * | outermost CS          } Copied to "iret" frame on each  |
1298          * | outermost RIP         } iteration.                      |
1299          * +---------------------------------------------------------+
1300          * | pt_regs                                                 |
1301          * +---------------------------------------------------------+
1302          *
1303          * The "original" frame is used by hardware.  Before re-enabling
1304          * NMIs, we need to be done with it, and we need to leave enough
1305          * space for the asm code here.
1306          *
1307          * We return by executing IRET while RSP points to the "iret" frame.
1308          * That will either return for real or it will loop back into NMI
1309          * processing.
1310          *
1311          * The "outermost" frame is copied to the "iret" frame on each
1312          * iteration of the loop, so each iteration starts with the "iret"
1313          * frame pointing to the final return target.
1314          */
1315
1316         /*
1317          * Determine whether we're a nested NMI.
1318          *
1319          * If we interrupted kernel code between repeat_nmi and
1320          * end_repeat_nmi, then we are a nested NMI.  We must not
1321          * modify the "iret" frame because it's being written by
1322          * the outer NMI.  That's okay; the outer NMI handler is
1323          * about to about to call do_nmi anyway, so we can just
1324          * resume the outer NMI.
1325          */
1326
1327         movq    $repeat_nmi, %rdx
1328         cmpq    8(%rsp), %rdx
1329         ja      1f
1330         movq    $end_repeat_nmi, %rdx
1331         cmpq    8(%rsp), %rdx
1332         ja      nested_nmi_out
1333 1:
1334
1335         /*
1336          * Now check "NMI executing".  If it's set, then we're nested.
1337          * This will not detect if we interrupted an outer NMI just
1338          * before IRET.
1339          */
1340         cmpl    $1, -8(%rsp)
1341         je      nested_nmi
1342
1343         /*
1344          * Now test if the previous stack was an NMI stack.  This covers
1345          * the case where we interrupt an outer NMI after it clears
1346          * "NMI executing" but before IRET.  We need to be careful, though:
1347          * there is one case in which RSP could point to the NMI stack
1348          * despite there being no NMI active: naughty userspace controls
1349          * RSP at the very beginning of the SYSCALL targets.  We can
1350          * pull a fast one on naughty userspace, though: we program
1351          * SYSCALL to mask DF, so userspace cannot cause DF to be set
1352          * if it controls the kernel's RSP.  We set DF before we clear
1353          * "NMI executing".
1354          */
1355         lea     6*8(%rsp), %rdx
1356         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1357         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1358         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1359         ja      first_nmi
1360
1361         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1362         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1363         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1364         jb      first_nmi
1365
1366         /* Ah, it is within the NMI stack. */
1367
1368         testb   $(X86_EFLAGS_DF >> 8), (3*8 + 1)(%rsp)
1369         jz      first_nmi       /* RSP was user controlled. */
1370
1371         /* This is a nested NMI. */
1372
1373 nested_nmi:
1374         /*
1375          * Modify the "iret" frame to point to repeat_nmi, forcing another
1376          * iteration of NMI handling.
1377          */
1378         subq    $8, %rsp
1379         leaq    -10*8(%rsp), %rdx
1380         pushq   $__KERNEL_DS
1381         pushq   %rdx
1382         pushfq
1383         pushq   $__KERNEL_CS
1384         pushq   $repeat_nmi
1385
1386         /* Put stack back */
1387         addq    $(6*8), %rsp
1388
1389 nested_nmi_out:
1390         popq    %rdx
1391
1392         /* We are returning to kernel mode, so this cannot result in a fault. */
1393         INTERRUPT_RETURN
1394
1395 first_nmi:
1396         /* Restore rdx. */
1397         movq    (%rsp), %rdx
1398
1399         /* Make room for "NMI executing". */
1400         pushq   $0
1401
1402         /* Leave room for the "iret" frame */
1403         subq    $(5*8), %rsp
1404
1405         /* Copy the "original" frame to the "outermost" frame */
1406         .rept 5
1407         pushq   11*8(%rsp)
1408         .endr
1409
1410         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1411
1412 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
1413         /*
1414          * For ease of testing, unmask NMIs right away.  Disabled by
1415          * default because IRET is very expensive.
1416          */
1417         pushq   $0              /* SS */
1418         pushq   %rsp            /* RSP (minus 8 because of the previous push) */
1419         addq    $8, (%rsp)      /* Fix up RSP */
1420         pushfq                  /* RFLAGS */
1421         pushq   $__KERNEL_CS    /* CS */
1422         pushq   $1f             /* RIP */
1423         INTERRUPT_RETURN        /* continues at repeat_nmi below */
1424 1:
1425 #endif
1426
1427 repeat_nmi:
1428         /*
1429          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1430          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1431          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1432          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1433          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1434          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1435          * NMI will update.
1436          *
1437          * RSP is pointing to "outermost RIP".  gsbase is unknown, but, if
1438          * we're repeating an NMI, gsbase has the same value that it had on
1439          * the first iteration.  paranoid_entry will load the kernel
1440          * gsbase if needed before we call do_nmi.  "NMI executing"
1441          * is zero.
1442          */
1443         movq    $1, 10*8(%rsp)          /* Set "NMI executing". */
1444
1445         /*
1446          * Copy the "outermost" frame to the "iret" frame.  NMIs that nest
1447          * here must not modify the "iret" frame while we're writing to
1448          * it or it will end up containing garbage.
1449          */
1450         addq    $(10*8), %rsp
1451         .rept 5
1452         pushq   -6*8(%rsp)
1453         .endr
1454         subq    $(5*8), %rsp
1455 end_repeat_nmi:
1456
1457         /*
1458          * Everything below this point can be preempted by a nested NMI.
1459          * If this happens, then the inner NMI will change the "iret"
1460          * frame to point back to repeat_nmi.
1461          */
1462         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1463         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1464
1465         /*
1466          * Use paranoid_entry to handle SWAPGS, but no need to use paranoid_exit
1467          * as we should not be calling schedule in NMI context.
1468          * Even with normal interrupts enabled. An NMI should not be
1469          * setting NEED_RESCHED or anything that normal interrupts and
1470          * exceptions might do.
1471          */
1472         call    paranoid_entry
1473
1474         /* paranoidentry do_nmi, 0; without TRACE_IRQS_OFF */
1475         movq    %rsp, %rdi
1476         movq    $-1, %rsi
1477         call    do_nmi
1478
1479         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1480         jnz     nmi_restore
1481 nmi_swapgs:
1482         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1483 nmi_restore:
1484         RESTORE_EXTRA_REGS
1485         RESTORE_C_REGS
1486
1487         /* Point RSP at the "iret" frame. */
1488         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 6*8
1489
1490         /*
1491          * Clear "NMI executing".  Set DF first so that we can easily
1492          * distinguish the remaining code between here and IRET from
1493          * the SYSCALL entry and exit paths.  On a native kernel, we
1494          * could just inspect RIP, but, on paravirt kernels,
1495          * INTERRUPT_RETURN can translate into a jump into a
1496          * hypercall page.
1497          */
1498         std
1499         movq    $0, 5*8(%rsp)           /* clear "NMI executing" */
1500
1501         /*
1502          * INTERRUPT_RETURN reads the "iret" frame and exits the NMI
1503          * stack in a single instruction.  We are returning to kernel
1504          * mode, so this cannot result in a fault.
1505          */
1506         INTERRUPT_RETURN
1507 END(nmi)
1508
1509 ENTRY(ignore_sysret)
1510         mov     $-ENOSYS, %eax
1511         sysret
1512 END(ignore_sysret)
1513
1514 ENTRY(rewind_stack_do_exit)
1515         /* Prevent any naive code from trying to unwind to our caller. */
1516         xorl    %ebp, %ebp
1517
1518         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rax
1519         leaq    -TOP_OF_KERNEL_STACK_PADDING-PTREGS_SIZE(%rax), %rsp
1520
1521         call    do_exit
1522 1:      jmp 1b
1523 END(rewind_stack_do_exit)