brk: document randomize_va_space and CONFIG_COMPAT_BRK (was Re:
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / kernel / entry_64.S
1 /*
2  *  linux/arch/x86_64/entry.S
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Andi Kleen SuSE Labs
6  *  Copyright (C) 2000  Pavel Machek <pavel@suse.cz>
7  */
8
9 /*
10  * entry.S contains the system-call and fault low-level handling routines.
11  *
12  * NOTE: This code handles signal-recognition, which happens every time
13  * after an interrupt and after each system call.
14  * 
15  * Normal syscalls and interrupts don't save a full stack frame, this is 
16  * only done for syscall tracing, signals or fork/exec et.al.
17  * 
18  * A note on terminology:        
19  * - top of stack: Architecture defined interrupt frame from SS to RIP 
20  * at the top of the kernel process stack.      
21  * - partial stack frame: partially saved registers upto R11.
22  * - full stack frame: Like partial stack frame, but all register saved. 
23  *
24  * Some macro usage:
25  * - CFI macros are used to generate dwarf2 unwind information for better
26  * backtraces. They don't change any code.
27  * - SAVE_ALL/RESTORE_ALL - Save/restore all registers
28  * - SAVE_ARGS/RESTORE_ARGS - Save/restore registers that C functions modify.
29  * There are unfortunately lots of special cases where some registers
30  * not touched. The macro is a big mess that should be cleaned up.
31  * - SAVE_REST/RESTORE_REST - Handle the registers not saved by SAVE_ARGS.
32  * Gives a full stack frame.
33  * - ENTRY/END Define functions in the symbol table.
34  * - FIXUP_TOP_OF_STACK/RESTORE_TOP_OF_STACK - Fix up the hardware stack
35  * frame that is otherwise undefined after a SYSCALL
36  * - TRACE_IRQ_* - Trace hard interrupt state for lock debugging.
37  * - errorentry/paranoidentry/zeroentry - Define exception entry points.
38  */
39
40 #include <linux/linkage.h>
41 #include <asm/segment.h>
42 #include <asm/cache.h>
43 #include <asm/errno.h>
44 #include <asm/dwarf2.h>
45 #include <asm/calling.h>
46 #include <asm/asm-offsets.h>
47 #include <asm/msr.h>
48 #include <asm/unistd.h>
49 #include <asm/thread_info.h>
50 #include <asm/hw_irq.h>
51 #include <asm/page.h>
52 #include <asm/irqflags.h>
53 #include <asm/paravirt.h>
54
55         .code64
56
57 #ifndef CONFIG_PREEMPT
58 #define retint_kernel retint_restore_args
59 #endif  
60
61 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
62 ENTRY(native_irq_enable_syscall_ret)
63         movq    %gs:pda_oldrsp,%rsp
64         swapgs
65         sysretq
66 #endif /* CONFIG_PARAVIRT */
67
68
69 .macro TRACE_IRQS_IRETQ offset=ARGOFFSET
70 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
71         bt   $9,EFLAGS-\offset(%rsp)    /* interrupts off? */
72         jnc  1f
73         TRACE_IRQS_ON
74 1:
75 #endif
76 .endm
77
78 /*
79  * C code is not supposed to know about undefined top of stack. Every time 
80  * a C function with an pt_regs argument is called from the SYSCALL based 
81  * fast path FIXUP_TOP_OF_STACK is needed.
82  * RESTORE_TOP_OF_STACK syncs the syscall state after any possible ptregs
83  * manipulation.
84  */             
85                 
86         /* %rsp:at FRAMEEND */ 
87         .macro FIXUP_TOP_OF_STACK tmp
88         movq    %gs:pda_oldrsp,\tmp
89         movq    \tmp,RSP(%rsp)
90         movq    $__USER_DS,SS(%rsp)
91         movq    $__USER_CS,CS(%rsp)
92         movq    $-1,RCX(%rsp)
93         movq    R11(%rsp),\tmp  /* get eflags */
94         movq    \tmp,EFLAGS(%rsp)
95         .endm
96
97         .macro RESTORE_TOP_OF_STACK tmp,offset=0
98         movq   RSP-\offset(%rsp),\tmp
99         movq   \tmp,%gs:pda_oldrsp
100         movq   EFLAGS-\offset(%rsp),\tmp
101         movq   \tmp,R11-\offset(%rsp)
102         .endm
103
104         .macro FAKE_STACK_FRAME child_rip
105         /* push in order ss, rsp, eflags, cs, rip */
106         xorl %eax, %eax
107         pushq %rax /* ss */
108         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
109         /*CFI_REL_OFFSET        ss,0*/
110         pushq %rax /* rsp */
111         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
112         CFI_REL_OFFSET  rsp,0
113         pushq $(1<<9) /* eflags - interrupts on */
114         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
115         /*CFI_REL_OFFSET        rflags,0*/
116         pushq $__KERNEL_CS /* cs */
117         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
118         /*CFI_REL_OFFSET        cs,0*/
119         pushq \child_rip /* rip */
120         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
121         CFI_REL_OFFSET  rip,0
122         pushq   %rax /* orig rax */
123         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
124         .endm
125
126         .macro UNFAKE_STACK_FRAME
127         addq $8*6, %rsp
128         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   -(6*8)
129         .endm
130
131         .macro  CFI_DEFAULT_STACK start=1
132         .if \start
133         CFI_STARTPROC   simple
134         CFI_SIGNAL_FRAME
135         CFI_DEF_CFA     rsp,SS+8
136         .else
137         CFI_DEF_CFA_OFFSET SS+8
138         .endif
139         CFI_REL_OFFSET  r15,R15
140         CFI_REL_OFFSET  r14,R14
141         CFI_REL_OFFSET  r13,R13
142         CFI_REL_OFFSET  r12,R12
143         CFI_REL_OFFSET  rbp,RBP
144         CFI_REL_OFFSET  rbx,RBX
145         CFI_REL_OFFSET  r11,R11
146         CFI_REL_OFFSET  r10,R10
147         CFI_REL_OFFSET  r9,R9
148         CFI_REL_OFFSET  r8,R8
149         CFI_REL_OFFSET  rax,RAX
150         CFI_REL_OFFSET  rcx,RCX
151         CFI_REL_OFFSET  rdx,RDX
152         CFI_REL_OFFSET  rsi,RSI
153         CFI_REL_OFFSET  rdi,RDI
154         CFI_REL_OFFSET  rip,RIP
155         /*CFI_REL_OFFSET        cs,CS*/
156         /*CFI_REL_OFFSET        rflags,EFLAGS*/
157         CFI_REL_OFFSET  rsp,RSP
158         /*CFI_REL_OFFSET        ss,SS*/
159         .endm
160 /*
161  * A newly forked process directly context switches into this.
162  */     
163 /* rdi: prev */ 
164 ENTRY(ret_from_fork)
165         CFI_DEFAULT_STACK
166         push kernel_eflags(%rip)
167         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 4
168         popf                            # reset kernel eflags
169         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -4
170         call schedule_tail
171         GET_THREAD_INFO(%rcx)
172         testl $(_TIF_SYSCALL_TRACE|_TIF_SYSCALL_AUDIT),threadinfo_flags(%rcx)
173         jnz rff_trace
174 rff_action:     
175         RESTORE_REST
176         testl $3,CS-ARGOFFSET(%rsp)     # from kernel_thread?
177         je   int_ret_from_sys_call
178         testl $_TIF_IA32,threadinfo_flags(%rcx)
179         jnz  int_ret_from_sys_call
180         RESTORE_TOP_OF_STACK %rdi,ARGOFFSET
181         jmp ret_from_sys_call
182 rff_trace:
183         movq %rsp,%rdi
184         call syscall_trace_leave
185         GET_THREAD_INFO(%rcx)   
186         jmp rff_action
187         CFI_ENDPROC
188 END(ret_from_fork)
189
190 /*
191  * System call entry. Upto 6 arguments in registers are supported.
192  *
193  * SYSCALL does not save anything on the stack and does not change the
194  * stack pointer.
195  */
196                 
197 /*
198  * Register setup:      
199  * rax  system call number
200  * rdi  arg0
201  * rcx  return address for syscall/sysret, C arg3 
202  * rsi  arg1
203  * rdx  arg2    
204  * r10  arg3    (--> moved to rcx for C)
205  * r8   arg4
206  * r9   arg5
207  * r11  eflags for syscall/sysret, temporary for C
208  * r12-r15,rbp,rbx saved by C code, not touched.                
209  * 
210  * Interrupts are off on entry.
211  * Only called from user space.
212  *
213  * XXX  if we had a free scratch register we could save the RSP into the stack frame
214  *      and report it properly in ps. Unfortunately we haven't.
215  *
216  * When user can change the frames always force IRET. That is because
217  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
218  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
219  */                                     
220
221 ENTRY(system_call)
222         CFI_STARTPROC   simple
223         CFI_SIGNAL_FRAME
224         CFI_DEF_CFA     rsp,PDA_STACKOFFSET
225         CFI_REGISTER    rip,rcx
226         /*CFI_REGISTER  rflags,r11*/
227         SWAPGS_UNSAFE_STACK
228         /*
229          * A hypervisor implementation might want to use a label
230          * after the swapgs, so that it can do the swapgs
231          * for the guest and jump here on syscall.
232          */
233 ENTRY(system_call_after_swapgs)
234
235         movq    %rsp,%gs:pda_oldrsp 
236         movq    %gs:pda_kernelstack,%rsp
237         /*
238          * No need to follow this irqs off/on section - it's straight
239          * and short:
240          */
241         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
242         SAVE_ARGS 8,1
243         movq  %rax,ORIG_RAX-ARGOFFSET(%rsp) 
244         movq  %rcx,RIP-ARGOFFSET(%rsp)
245         CFI_REL_OFFSET rip,RIP-ARGOFFSET
246         GET_THREAD_INFO(%rcx)
247         testl $(_TIF_SYSCALL_TRACE|_TIF_SYSCALL_AUDIT|_TIF_SECCOMP),threadinfo_flags(%rcx)
248         jnz tracesys
249         cmpq $__NR_syscall_max,%rax
250         ja badsys
251         movq %r10,%rcx
252         call *sys_call_table(,%rax,8)  # XXX:    rip relative
253         movq %rax,RAX-ARGOFFSET(%rsp)
254 /*
255  * Syscall return path ending with SYSRET (fast path)
256  * Has incomplete stack frame and undefined top of stack. 
257  */             
258 ret_from_sys_call:
259         movl $_TIF_ALLWORK_MASK,%edi
260         /* edi: flagmask */
261 sysret_check:           
262         LOCKDEP_SYS_EXIT
263         GET_THREAD_INFO(%rcx)
264         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
265         TRACE_IRQS_OFF
266         movl threadinfo_flags(%rcx),%edx
267         andl %edi,%edx
268         jnz  sysret_careful 
269         CFI_REMEMBER_STATE
270         /*
271          * sysretq will re-enable interrupts:
272          */
273         TRACE_IRQS_ON
274         movq RIP-ARGOFFSET(%rsp),%rcx
275         CFI_REGISTER    rip,rcx
276         RESTORE_ARGS 0,-ARG_SKIP,1
277         /*CFI_REGISTER  rflags,r11*/
278         ENABLE_INTERRUPTS_SYSCALL_RET
279
280         CFI_RESTORE_STATE
281         /* Handle reschedules */
282         /* edx: work, edi: workmask */  
283 sysret_careful:
284         bt $TIF_NEED_RESCHED,%edx
285         jnc sysret_signal
286         TRACE_IRQS_ON
287         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
288         pushq %rdi
289         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
290         call schedule
291         popq  %rdi
292         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
293         jmp sysret_check
294
295         /* Handle a signal */ 
296 sysret_signal:
297         TRACE_IRQS_ON
298         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
299         testl $_TIF_DO_NOTIFY_MASK,%edx
300         jz    1f
301
302         /* Really a signal */
303         /* edx: work flags (arg3) */
304         leaq do_notify_resume(%rip),%rax
305         leaq -ARGOFFSET(%rsp),%rdi # &pt_regs -> arg1
306         xorl %esi,%esi # oldset -> arg2
307         call ptregscall_common
308 1:      movl $_TIF_NEED_RESCHED,%edi
309         /* Use IRET because user could have changed frame. This
310            works because ptregscall_common has called FIXUP_TOP_OF_STACK. */
311         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
312         TRACE_IRQS_OFF
313         jmp int_with_check
314         
315 badsys:
316         movq $-ENOSYS,RAX-ARGOFFSET(%rsp)
317         jmp ret_from_sys_call
318
319         /* Do syscall tracing */
320 tracesys:                        
321         SAVE_REST
322         movq $-ENOSYS,RAX(%rsp)
323         FIXUP_TOP_OF_STACK %rdi
324         movq %rsp,%rdi
325         call syscall_trace_enter
326         LOAD_ARGS ARGOFFSET  /* reload args from stack in case ptrace changed it */
327         RESTORE_REST
328         cmpq $__NR_syscall_max,%rax
329         movq $-ENOSYS,%rcx
330         cmova %rcx,%rax
331         ja  1f
332         movq %r10,%rcx  /* fixup for C */
333         call *sys_call_table(,%rax,8)
334 1:      movq %rax,RAX-ARGOFFSET(%rsp)
335         /* Use IRET because user could have changed frame */
336                 
337 /* 
338  * Syscall return path ending with IRET.
339  * Has correct top of stack, but partial stack frame.
340  */
341         .globl int_ret_from_sys_call
342 int_ret_from_sys_call:
343         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
344         TRACE_IRQS_OFF
345         testl $3,CS-ARGOFFSET(%rsp)
346         je retint_restore_args
347         movl $_TIF_ALLWORK_MASK,%edi
348         /* edi: mask to check */
349 int_with_check:
350         LOCKDEP_SYS_EXIT_IRQ
351         GET_THREAD_INFO(%rcx)
352         movl threadinfo_flags(%rcx),%edx
353         andl %edi,%edx
354         jnz   int_careful
355         andl    $~TS_COMPAT,threadinfo_status(%rcx)
356         jmp   retint_swapgs
357
358         /* Either reschedule or signal or syscall exit tracking needed. */
359         /* First do a reschedule test. */
360         /* edx: work, edi: workmask */
361 int_careful:
362         bt $TIF_NEED_RESCHED,%edx
363         jnc  int_very_careful
364         TRACE_IRQS_ON
365         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
366         pushq %rdi
367         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
368         call schedule
369         popq %rdi
370         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
371         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
372         TRACE_IRQS_OFF
373         jmp int_with_check
374
375         /* handle signals and tracing -- both require a full stack frame */
376 int_very_careful:
377         TRACE_IRQS_ON
378         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
379         SAVE_REST
380         /* Check for syscall exit trace */      
381         testl $(_TIF_SYSCALL_TRACE|_TIF_SYSCALL_AUDIT|_TIF_SINGLESTEP),%edx
382         jz int_signal
383         pushq %rdi
384         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
385         leaq 8(%rsp),%rdi       # &ptregs -> arg1       
386         call syscall_trace_leave
387         popq %rdi
388         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
389         andl $~(_TIF_SYSCALL_TRACE|_TIF_SYSCALL_AUDIT|_TIF_SINGLESTEP),%edi
390         jmp int_restore_rest
391         
392 int_signal:
393         testl $_TIF_DO_NOTIFY_MASK,%edx
394         jz 1f
395         movq %rsp,%rdi          # &ptregs -> arg1
396         xorl %esi,%esi          # oldset -> arg2
397         call do_notify_resume
398 1:      movl $_TIF_NEED_RESCHED,%edi    
399 int_restore_rest:
400         RESTORE_REST
401         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
402         TRACE_IRQS_OFF
403         jmp int_with_check
404         CFI_ENDPROC
405 END(system_call)
406                 
407 /* 
408  * Certain special system calls that need to save a complete full stack frame.
409  */                                                             
410         
411         .macro PTREGSCALL label,func,arg
412         .globl \label
413 \label:
414         leaq    \func(%rip),%rax
415         leaq    -ARGOFFSET+8(%rsp),\arg /* 8 for return address */
416         jmp     ptregscall_common
417 END(\label)
418         .endm
419
420         CFI_STARTPROC
421
422         PTREGSCALL stub_clone, sys_clone, %r8
423         PTREGSCALL stub_fork, sys_fork, %rdi
424         PTREGSCALL stub_vfork, sys_vfork, %rdi
425         PTREGSCALL stub_rt_sigsuspend, sys_rt_sigsuspend, %rdx
426         PTREGSCALL stub_sigaltstack, sys_sigaltstack, %rdx
427         PTREGSCALL stub_iopl, sys_iopl, %rsi
428
429 ENTRY(ptregscall_common)
430         popq %r11
431         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
432         CFI_REGISTER rip, r11
433         SAVE_REST
434         movq %r11, %r15
435         CFI_REGISTER rip, r15
436         FIXUP_TOP_OF_STACK %r11
437         call *%rax
438         RESTORE_TOP_OF_STACK %r11
439         movq %r15, %r11
440         CFI_REGISTER rip, r11
441         RESTORE_REST
442         pushq %r11
443         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
444         CFI_REL_OFFSET rip, 0
445         ret
446         CFI_ENDPROC
447 END(ptregscall_common)
448         
449 ENTRY(stub_execve)
450         CFI_STARTPROC
451         popq %r11
452         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
453         CFI_REGISTER rip, r11
454         SAVE_REST
455         FIXUP_TOP_OF_STACK %r11
456         call sys_execve
457         RESTORE_TOP_OF_STACK %r11
458         movq %rax,RAX(%rsp)
459         RESTORE_REST
460         jmp int_ret_from_sys_call
461         CFI_ENDPROC
462 END(stub_execve)
463         
464 /*
465  * sigreturn is special because it needs to restore all registers on return.
466  * This cannot be done with SYSRET, so use the IRET return path instead.
467  */                
468 ENTRY(stub_rt_sigreturn)
469         CFI_STARTPROC
470         addq $8, %rsp
471         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   -8
472         SAVE_REST
473         movq %rsp,%rdi
474         FIXUP_TOP_OF_STACK %r11
475         call sys_rt_sigreturn
476         movq %rax,RAX(%rsp) # fixme, this could be done at the higher layer
477         RESTORE_REST
478         jmp int_ret_from_sys_call
479         CFI_ENDPROC
480 END(stub_rt_sigreturn)
481
482 /*
483  * initial frame state for interrupts and exceptions
484  */
485         .macro _frame ref
486         CFI_STARTPROC simple
487         CFI_SIGNAL_FRAME
488         CFI_DEF_CFA rsp,SS+8-\ref
489         /*CFI_REL_OFFSET ss,SS-\ref*/
490         CFI_REL_OFFSET rsp,RSP-\ref
491         /*CFI_REL_OFFSET rflags,EFLAGS-\ref*/
492         /*CFI_REL_OFFSET cs,CS-\ref*/
493         CFI_REL_OFFSET rip,RIP-\ref
494         .endm
495
496 /* initial frame state for interrupts (and exceptions without error code) */
497 #define INTR_FRAME _frame RIP
498 /* initial frame state for exceptions with error code (and interrupts with
499    vector already pushed) */
500 #define XCPT_FRAME _frame ORIG_RAX
501
502 /* 
503  * Interrupt entry/exit.
504  *
505  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
506  *      
507  * Entry runs with interrupts off.      
508  */ 
509
510 /* 0(%rsp): interrupt number */ 
511         .macro interrupt func
512         cld
513         SAVE_ARGS
514         leaq -ARGOFFSET(%rsp),%rdi      # arg1 for handler
515         pushq %rbp
516         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
517         CFI_REL_OFFSET          rbp, 0
518         movq %rsp,%rbp
519         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rbp
520         testl $3,CS(%rdi)
521         je 1f
522         SWAPGS
523         /* irqcount is used to check if a CPU is already on an interrupt
524            stack or not. While this is essentially redundant with preempt_count
525            it is a little cheaper to use a separate counter in the PDA
526            (short of moving irq_enter into assembly, which would be too
527             much work) */
528 1:      incl    %gs:pda_irqcount
529         cmoveq %gs:pda_irqstackptr,%rsp
530         push    %rbp                    # backlink for old unwinder
531         /*
532          * We entered an interrupt context - irqs are off:
533          */
534         TRACE_IRQS_OFF
535         call \func
536         .endm
537
538 ENTRY(common_interrupt)
539         XCPT_FRAME
540         interrupt do_IRQ
541         /* 0(%rsp): oldrsp-ARGOFFSET */
542 ret_from_intr:
543         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
544         TRACE_IRQS_OFF
545         decl %gs:pda_irqcount
546         leaveq
547         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rsp
548         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   -8
549 exit_intr:
550         GET_THREAD_INFO(%rcx)
551         testl $3,CS-ARGOFFSET(%rsp)
552         je retint_kernel
553         
554         /* Interrupt came from user space */
555         /*
556          * Has a correct top of stack, but a partial stack frame
557          * %rcx: thread info. Interrupts off.
558          */             
559 retint_with_reschedule:
560         movl $_TIF_WORK_MASK,%edi
561 retint_check:
562         LOCKDEP_SYS_EXIT_IRQ
563         movl threadinfo_flags(%rcx),%edx
564         andl %edi,%edx
565         CFI_REMEMBER_STATE
566         jnz  retint_careful
567
568 retint_swapgs:          /* return to user-space */
569         /*
570          * The iretq could re-enable interrupts:
571          */
572         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
573         TRACE_IRQS_IRETQ
574         SWAPGS
575         jmp restore_args
576
577 retint_restore_args:    /* return to kernel space */
578         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
579         /*
580          * The iretq could re-enable interrupts:
581          */
582         TRACE_IRQS_IRETQ
583 restore_args:
584         RESTORE_ARGS 0,8,0                                              
585 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
586         INTERRUPT_RETURN
587 #endif
588 ENTRY(native_iret)
589         iretq
590
591         .section __ex_table,"a"
592         .quad native_iret, bad_iret
593         .previous
594         .section .fixup,"ax"
595 bad_iret:
596         /*
597          * The iret traps when the %cs or %ss being restored is bogus.
598          * We've lost the original trap vector and error code.
599          * #GPF is the most likely one to get for an invalid selector.
600          * So pretend we completed the iret and took the #GPF in user mode.
601          *
602          * We are now running with the kernel GS after exception recovery.
603          * But error_entry expects us to have user GS to match the user %cs,
604          * so swap back.
605          */
606         pushq $0
607
608         SWAPGS
609         jmp general_protection
610
611         .previous
612
613         /* edi: workmask, edx: work */
614 retint_careful:
615         CFI_RESTORE_STATE
616         bt    $TIF_NEED_RESCHED,%edx
617         jnc   retint_signal
618         TRACE_IRQS_ON
619         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
620         pushq %rdi
621         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
622         call  schedule
623         popq %rdi               
624         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   -8
625         GET_THREAD_INFO(%rcx)
626         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
627         TRACE_IRQS_OFF
628         jmp retint_check
629         
630 retint_signal:
631         testl $_TIF_DO_NOTIFY_MASK,%edx
632         jz    retint_swapgs
633         TRACE_IRQS_ON
634         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
635         SAVE_REST
636         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)                         
637         xorl %esi,%esi          # oldset
638         movq %rsp,%rdi          # &pt_regs
639         call do_notify_resume
640         RESTORE_REST
641         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
642         TRACE_IRQS_OFF
643         movl $_TIF_NEED_RESCHED,%edi
644         GET_THREAD_INFO(%rcx)
645         jmp retint_check
646
647 #ifdef CONFIG_PREEMPT
648         /* Returning to kernel space. Check if we need preemption */
649         /* rcx:  threadinfo. interrupts off. */
650 ENTRY(retint_kernel)
651         cmpl $0,threadinfo_preempt_count(%rcx)
652         jnz  retint_restore_args
653         bt  $TIF_NEED_RESCHED,threadinfo_flags(%rcx)
654         jnc  retint_restore_args
655         bt   $9,EFLAGS-ARGOFFSET(%rsp)  /* interrupts off? */
656         jnc  retint_restore_args
657         call preempt_schedule_irq
658         jmp exit_intr
659 #endif  
660
661         CFI_ENDPROC
662 END(common_interrupt)
663         
664 /*
665  * APIC interrupts.
666  */             
667         .macro apicinterrupt num,func
668         INTR_FRAME
669         pushq $~(\num)
670         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
671         interrupt \func
672         jmp ret_from_intr
673         CFI_ENDPROC
674         .endm
675
676 ENTRY(thermal_interrupt)
677         apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR,smp_thermal_interrupt
678 END(thermal_interrupt)
679
680 ENTRY(threshold_interrupt)
681         apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR,mce_threshold_interrupt
682 END(threshold_interrupt)
683
684 #ifdef CONFIG_SMP       
685 ENTRY(reschedule_interrupt)
686         apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR,smp_reschedule_interrupt
687 END(reschedule_interrupt)
688
689         .macro INVALIDATE_ENTRY num
690 ENTRY(invalidate_interrupt\num)
691         apicinterrupt INVALIDATE_TLB_VECTOR_START+\num,smp_invalidate_interrupt 
692 END(invalidate_interrupt\num)
693         .endm
694
695         INVALIDATE_ENTRY 0
696         INVALIDATE_ENTRY 1
697         INVALIDATE_ENTRY 2
698         INVALIDATE_ENTRY 3
699         INVALIDATE_ENTRY 4
700         INVALIDATE_ENTRY 5
701         INVALIDATE_ENTRY 6
702         INVALIDATE_ENTRY 7
703
704 ENTRY(call_function_interrupt)
705         apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR,smp_call_function_interrupt
706 END(call_function_interrupt)
707 ENTRY(irq_move_cleanup_interrupt)
708         apicinterrupt IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR,smp_irq_move_cleanup_interrupt
709 END(irq_move_cleanup_interrupt)
710 #endif
711
712 ENTRY(apic_timer_interrupt)
713         apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR,smp_apic_timer_interrupt
714 END(apic_timer_interrupt)
715
716 ENTRY(error_interrupt)
717         apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR,smp_error_interrupt
718 END(error_interrupt)
719
720 ENTRY(spurious_interrupt)
721         apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR,smp_spurious_interrupt
722 END(spurious_interrupt)
723                                 
724 /*
725  * Exception entry points.
726  */             
727         .macro zeroentry sym
728         INTR_FRAME
729         pushq $0        /* push error code/oldrax */ 
730         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
731         pushq %rax      /* push real oldrax to the rdi slot */ 
732         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
733         CFI_REL_OFFSET rax,0
734         leaq  \sym(%rip),%rax
735         jmp error_entry
736         CFI_ENDPROC
737         .endm   
738
739         .macro errorentry sym
740         XCPT_FRAME
741         pushq %rax
742         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
743         CFI_REL_OFFSET rax,0
744         leaq  \sym(%rip),%rax
745         jmp error_entry
746         CFI_ENDPROC
747         .endm
748
749         /* error code is on the stack already */
750         /* handle NMI like exceptions that can happen everywhere */
751         .macro paranoidentry sym, ist=0, irqtrace=1
752         SAVE_ALL
753         cld
754         movl $1,%ebx
755         movl  $MSR_GS_BASE,%ecx
756         rdmsr
757         testl %edx,%edx
758         js    1f
759         SWAPGS
760         xorl  %ebx,%ebx
761 1:
762         .if \ist
763         movq    %gs:pda_data_offset, %rbp
764         .endif
765         movq %rsp,%rdi
766         movq ORIG_RAX(%rsp),%rsi
767         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)
768         .if \ist
769         subq    $EXCEPTION_STKSZ, per_cpu__init_tss + TSS_ist + (\ist - 1) * 8(%rbp)
770         .endif
771         call \sym
772         .if \ist
773         addq    $EXCEPTION_STKSZ, per_cpu__init_tss + TSS_ist + (\ist - 1) * 8(%rbp)
774         .endif
775         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
776         .if \irqtrace
777         TRACE_IRQS_OFF
778         .endif
779         .endm
780
781         /*
782          * "Paranoid" exit path from exception stack.
783          * Paranoid because this is used by NMIs and cannot take
784          * any kernel state for granted.
785          * We don't do kernel preemption checks here, because only
786          * NMI should be common and it does not enable IRQs and
787          * cannot get reschedule ticks.
788          *
789          * "trace" is 0 for the NMI handler only, because irq-tracing
790          * is fundamentally NMI-unsafe. (we cannot change the soft and
791          * hard flags at once, atomically)
792          */
793         .macro paranoidexit trace=1
794         /* ebx: no swapgs flag */
795 paranoid_exit\trace:
796         testl %ebx,%ebx                         /* swapgs needed? */
797         jnz paranoid_restore\trace
798         testl $3,CS(%rsp)
799         jnz   paranoid_userspace\trace
800 paranoid_swapgs\trace:
801         .if \trace
802         TRACE_IRQS_IRETQ 0
803         .endif
804         SWAPGS_UNSAFE_STACK
805 paranoid_restore\trace:
806         RESTORE_ALL 8
807         INTERRUPT_RETURN
808 paranoid_userspace\trace:
809         GET_THREAD_INFO(%rcx)
810         movl threadinfo_flags(%rcx),%ebx
811         andl $_TIF_WORK_MASK,%ebx
812         jz paranoid_swapgs\trace
813         movq %rsp,%rdi                  /* &pt_regs */
814         call sync_regs
815         movq %rax,%rsp                  /* switch stack for scheduling */
816         testl $_TIF_NEED_RESCHED,%ebx
817         jnz paranoid_schedule\trace
818         movl %ebx,%edx                  /* arg3: thread flags */
819         .if \trace
820         TRACE_IRQS_ON
821         .endif
822         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
823         xorl %esi,%esi                  /* arg2: oldset */
824         movq %rsp,%rdi                  /* arg1: &pt_regs */
825         call do_notify_resume
826         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
827         .if \trace
828         TRACE_IRQS_OFF
829         .endif
830         jmp paranoid_userspace\trace
831 paranoid_schedule\trace:
832         .if \trace
833         TRACE_IRQS_ON
834         .endif
835         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
836         call schedule
837         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
838         .if \trace
839         TRACE_IRQS_OFF
840         .endif
841         jmp paranoid_userspace\trace
842         CFI_ENDPROC
843         .endm
844
845 /*
846  * Exception entry point. This expects an error code/orig_rax on the stack
847  * and the exception handler in %rax.   
848  */                                             
849 KPROBE_ENTRY(error_entry)
850         _frame RDI
851         CFI_REL_OFFSET rax,0
852         /* rdi slot contains rax, oldrax contains error code */
853         cld     
854         subq  $14*8,%rsp
855         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   (14*8)
856         movq %rsi,13*8(%rsp)
857         CFI_REL_OFFSET  rsi,RSI
858         movq 14*8(%rsp),%rsi    /* load rax from rdi slot */
859         CFI_REGISTER    rax,rsi
860         movq %rdx,12*8(%rsp)
861         CFI_REL_OFFSET  rdx,RDX
862         movq %rcx,11*8(%rsp)
863         CFI_REL_OFFSET  rcx,RCX
864         movq %rsi,10*8(%rsp)    /* store rax */ 
865         CFI_REL_OFFSET  rax,RAX
866         movq %r8, 9*8(%rsp)
867         CFI_REL_OFFSET  r8,R8
868         movq %r9, 8*8(%rsp)
869         CFI_REL_OFFSET  r9,R9
870         movq %r10,7*8(%rsp)
871         CFI_REL_OFFSET  r10,R10
872         movq %r11,6*8(%rsp)
873         CFI_REL_OFFSET  r11,R11
874         movq %rbx,5*8(%rsp) 
875         CFI_REL_OFFSET  rbx,RBX
876         movq %rbp,4*8(%rsp) 
877         CFI_REL_OFFSET  rbp,RBP
878         movq %r12,3*8(%rsp) 
879         CFI_REL_OFFSET  r12,R12
880         movq %r13,2*8(%rsp) 
881         CFI_REL_OFFSET  r13,R13
882         movq %r14,1*8(%rsp) 
883         CFI_REL_OFFSET  r14,R14
884         movq %r15,(%rsp) 
885         CFI_REL_OFFSET  r15,R15
886         xorl %ebx,%ebx  
887         testl $3,CS(%rsp)
888         je  error_kernelspace
889 error_swapgs:   
890         SWAPGS
891 error_sti:      
892         movq %rdi,RDI(%rsp)     
893         CFI_REL_OFFSET  rdi,RDI
894         movq %rsp,%rdi
895         movq ORIG_RAX(%rsp),%rsi        /* get error code */ 
896         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)
897         call *%rax
898         /* ebx: no swapgs flag (1: don't need swapgs, 0: need it) */
899 error_exit:
900         movl %ebx,%eax
901         RESTORE_REST
902         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
903         TRACE_IRQS_OFF
904         GET_THREAD_INFO(%rcx)   
905         testl %eax,%eax
906         jne  retint_kernel
907         LOCKDEP_SYS_EXIT_IRQ
908         movl  threadinfo_flags(%rcx),%edx
909         movl  $_TIF_WORK_MASK,%edi
910         andl  %edi,%edx
911         jnz  retint_careful
912         jmp retint_swapgs
913         CFI_ENDPROC
914
915 error_kernelspace:
916         incl %ebx
917        /* There are two places in the kernel that can potentially fault with
918           usergs. Handle them here. The exception handlers after
919            iret run with kernel gs again, so don't set the user space flag.
920            B stepping K8s sometimes report an truncated RIP for IRET 
921            exceptions returning to compat mode. Check for these here too. */
922         leaq native_iret(%rip),%rbp
923         cmpq %rbp,RIP(%rsp) 
924         je   error_swapgs
925         movl %ebp,%ebp  /* zero extend */
926         cmpq %rbp,RIP(%rsp) 
927         je   error_swapgs
928         cmpq $gs_change,RIP(%rsp)
929         je   error_swapgs
930         jmp  error_sti
931 KPROBE_END(error_entry)
932         
933        /* Reload gs selector with exception handling */
934        /* edi:  new selector */ 
935 ENTRY(load_gs_index)
936         CFI_STARTPROC
937         pushf
938         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
939         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY | ~(CLBR_RDI))
940         SWAPGS
941 gs_change:     
942         movl %edi,%gs   
943 2:      mfence          /* workaround */
944         SWAPGS
945         popf
946         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
947         ret
948         CFI_ENDPROC
949 ENDPROC(load_gs_index)
950        
951         .section __ex_table,"a"
952         .align 8
953         .quad gs_change,bad_gs
954         .previous
955         .section .fixup,"ax"
956         /* running with kernelgs */
957 bad_gs: 
958         SWAPGS                  /* switch back to user gs */
959         xorl %eax,%eax
960         movl %eax,%gs
961         jmp  2b
962         .previous       
963         
964 /*
965  * Create a kernel thread.
966  *
967  * C extern interface:
968  *      extern long kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
969  *
970  * asm input arguments:
971  *      rdi: fn, rsi: arg, rdx: flags
972  */
973 ENTRY(kernel_thread)
974         CFI_STARTPROC
975         FAKE_STACK_FRAME $child_rip
976         SAVE_ALL
977
978         # rdi: flags, rsi: usp, rdx: will be &pt_regs
979         movq %rdx,%rdi
980         orq  kernel_thread_flags(%rip),%rdi
981         movq $-1, %rsi
982         movq %rsp, %rdx
983
984         xorl %r8d,%r8d
985         xorl %r9d,%r9d
986         
987         # clone now
988         call do_fork
989         movq %rax,RAX(%rsp)
990         xorl %edi,%edi
991
992         /*
993          * It isn't worth to check for reschedule here,
994          * so internally to the x86_64 port you can rely on kernel_thread()
995          * not to reschedule the child before returning, this avoids the need
996          * of hacks for example to fork off the per-CPU idle tasks.
997          * [Hopefully no generic code relies on the reschedule -AK]     
998          */
999         RESTORE_ALL
1000         UNFAKE_STACK_FRAME
1001         ret
1002         CFI_ENDPROC
1003 ENDPROC(kernel_thread)
1004         
1005 child_rip:
1006         pushq $0                # fake return address
1007         CFI_STARTPROC
1008         /*
1009          * Here we are in the child and the registers are set as they were
1010          * at kernel_thread() invocation in the parent.
1011          */
1012         movq %rdi, %rax
1013         movq %rsi, %rdi
1014         call *%rax
1015         # exit
1016         mov %eax, %edi
1017         call do_exit
1018         CFI_ENDPROC
1019 ENDPROC(child_rip)
1020
1021 /*
1022  * execve(). This function needs to use IRET, not SYSRET, to set up all state properly.
1023  *
1024  * C extern interface:
1025  *       extern long execve(char *name, char **argv, char **envp)
1026  *
1027  * asm input arguments:
1028  *      rdi: name, rsi: argv, rdx: envp
1029  *
1030  * We want to fallback into:
1031  *      extern long sys_execve(char *name, char **argv,char **envp, struct pt_regs regs)
1032  *
1033  * do_sys_execve asm fallback arguments:
1034  *      rdi: name, rsi: argv, rdx: envp, fake frame on the stack
1035  */
1036 ENTRY(kernel_execve)
1037         CFI_STARTPROC
1038         FAKE_STACK_FRAME $0
1039         SAVE_ALL        
1040         call sys_execve
1041         movq %rax, RAX(%rsp)    
1042         RESTORE_REST
1043         testq %rax,%rax
1044         je int_ret_from_sys_call
1045         RESTORE_ARGS
1046         UNFAKE_STACK_FRAME
1047         ret
1048         CFI_ENDPROC
1049 ENDPROC(kernel_execve)
1050
1051 KPROBE_ENTRY(page_fault)
1052         errorentry do_page_fault
1053 KPROBE_END(page_fault)
1054
1055 ENTRY(coprocessor_error)
1056         zeroentry do_coprocessor_error
1057 END(coprocessor_error)
1058
1059 ENTRY(simd_coprocessor_error)
1060         zeroentry do_simd_coprocessor_error     
1061 END(simd_coprocessor_error)
1062
1063 ENTRY(device_not_available)
1064         zeroentry math_state_restore
1065 END(device_not_available)
1066
1067         /* runs on exception stack */
1068 KPROBE_ENTRY(debug)
1069         INTR_FRAME
1070         pushq $0
1071         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8         
1072         paranoidentry do_debug, DEBUG_STACK
1073         paranoidexit
1074 KPROBE_END(debug)
1075
1076         /* runs on exception stack */   
1077 KPROBE_ENTRY(nmi)
1078         INTR_FRAME
1079         pushq $-1
1080         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
1081         paranoidentry do_nmi, 0, 0
1082 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
1083         paranoidexit 0
1084 #else
1085         jmp paranoid_exit1
1086         CFI_ENDPROC
1087 #endif
1088 KPROBE_END(nmi)
1089
1090 KPROBE_ENTRY(int3)
1091         INTR_FRAME
1092         pushq $0
1093         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
1094         paranoidentry do_int3, DEBUG_STACK
1095         jmp paranoid_exit1
1096         CFI_ENDPROC
1097 KPROBE_END(int3)
1098
1099 ENTRY(overflow)
1100         zeroentry do_overflow
1101 END(overflow)
1102
1103 ENTRY(bounds)
1104         zeroentry do_bounds
1105 END(bounds)
1106
1107 ENTRY(invalid_op)
1108         zeroentry do_invalid_op 
1109 END(invalid_op)
1110
1111 ENTRY(coprocessor_segment_overrun)
1112         zeroentry do_coprocessor_segment_overrun
1113 END(coprocessor_segment_overrun)
1114
1115 ENTRY(reserved)
1116         zeroentry do_reserved
1117 END(reserved)
1118
1119         /* runs on exception stack */
1120 ENTRY(double_fault)
1121         XCPT_FRAME
1122         paranoidentry do_double_fault
1123         jmp paranoid_exit1
1124         CFI_ENDPROC
1125 END(double_fault)
1126
1127 ENTRY(invalid_TSS)
1128         errorentry do_invalid_TSS
1129 END(invalid_TSS)
1130
1131 ENTRY(segment_not_present)
1132         errorentry do_segment_not_present
1133 END(segment_not_present)
1134
1135         /* runs on exception stack */
1136 ENTRY(stack_segment)
1137         XCPT_FRAME
1138         paranoidentry do_stack_segment
1139         jmp paranoid_exit1
1140         CFI_ENDPROC
1141 END(stack_segment)
1142
1143 KPROBE_ENTRY(general_protection)
1144         errorentry do_general_protection
1145 KPROBE_END(general_protection)
1146
1147 ENTRY(alignment_check)
1148         errorentry do_alignment_check
1149 END(alignment_check)
1150
1151 ENTRY(divide_error)
1152         zeroentry do_divide_error
1153 END(divide_error)
1154
1155 ENTRY(spurious_interrupt_bug)
1156         zeroentry do_spurious_interrupt_bug
1157 END(spurious_interrupt_bug)
1158
1159 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1160         /* runs on exception stack */
1161 ENTRY(machine_check)
1162         INTR_FRAME
1163         pushq $0
1164         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8 
1165         paranoidentry do_machine_check
1166         jmp paranoid_exit1
1167         CFI_ENDPROC
1168 END(machine_check)
1169 #endif
1170
1171 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
1172 ENTRY(call_softirq)
1173         CFI_STARTPROC
1174         push %rbp
1175         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
1176         CFI_REL_OFFSET rbp,0
1177         mov  %rsp,%rbp
1178         CFI_DEF_CFA_REGISTER rbp
1179         incl %gs:pda_irqcount
1180         cmove %gs:pda_irqstackptr,%rsp
1181         push  %rbp                      # backlink for old unwinder
1182         call __do_softirq
1183         leaveq
1184         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rsp
1185         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   -8
1186         decl %gs:pda_irqcount
1187         ret
1188         CFI_ENDPROC
1189 ENDPROC(call_softirq)
1190
1191 KPROBE_ENTRY(ignore_sysret)
1192         CFI_STARTPROC
1193         mov $-ENOSYS,%eax
1194         sysret
1195         CFI_ENDPROC
1196 ENDPROC(ignore_sysret)