f7d9ba6f73a31ccec2e7839c4e7c86e22881c770
[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  * Some of this is documented in Documentation/x86/entry_64.txt
13  *
14  * NOTE: This code handles signal-recognition, which happens every time
15  * after an interrupt and after each system call.
16  *
17  * A note on terminology:
18  * - iret frame: Architecture defined interrupt frame from SS to RIP
19  * at the top of the kernel process stack.
20  *
21  * Some macro usage:
22  * - CFI macros are used to generate dwarf2 unwind information for better
23  * backtraces. They don't change any code.
24  * - ENTRY/END Define functions in the symbol table.
25  * - TRACE_IRQ_* - Trace hard interrupt state for lock debugging.
26  * - idtentry - Define exception entry points.
27  */
28
29 #include <linux/linkage.h>
30 #include <asm/segment.h>
31 #include <asm/cache.h>
32 #include <asm/errno.h>
33 #include <asm/dwarf2.h>
34 #include <asm/calling.h>
35 #include <asm/asm-offsets.h>
36 #include <asm/msr.h>
37 #include <asm/unistd.h>
38 #include <asm/thread_info.h>
39 #include <asm/hw_irq.h>
40 #include <asm/page_types.h>
41 #include <asm/irqflags.h>
42 #include <asm/paravirt.h>
43 #include <asm/percpu.h>
44 #include <asm/asm.h>
45 #include <asm/context_tracking.h>
46 #include <asm/smap.h>
47 #include <asm/pgtable_types.h>
48 #include <linux/err.h>
49
50 /* Avoid __ASSEMBLER__'ifying <linux/audit.h> just for this.  */
51 #include <linux/elf-em.h>
52 #define AUDIT_ARCH_X86_64       (EM_X86_64|__AUDIT_ARCH_64BIT|__AUDIT_ARCH_LE)
53 #define __AUDIT_ARCH_64BIT 0x80000000
54 #define __AUDIT_ARCH_LE    0x40000000
55
56         .code64
57         .section .entry.text, "ax"
58
59
60 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
61 ENTRY(native_usergs_sysret64)
62         swapgs
63         sysretq
64 ENDPROC(native_usergs_sysret64)
65 #endif /* CONFIG_PARAVIRT */
66
67
68 .macro TRACE_IRQS_IRETQ
69 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
70         bt   $9,EFLAGS(%rsp)    /* interrupts off? */
71         jnc  1f
72         TRACE_IRQS_ON
73 1:
74 #endif
75 .endm
76
77 /*
78  * When dynamic function tracer is enabled it will add a breakpoint
79  * to all locations that it is about to modify, sync CPUs, update
80  * all the code, sync CPUs, then remove the breakpoints. In this time
81  * if lockdep is enabled, it might jump back into the debug handler
82  * outside the updating of the IST protection. (TRACE_IRQS_ON/OFF).
83  *
84  * We need to change the IDT table before calling TRACE_IRQS_ON/OFF to
85  * make sure the stack pointer does not get reset back to the top
86  * of the debug stack, and instead just reuses the current stack.
87  */
88 #if defined(CONFIG_DYNAMIC_FTRACE) && defined(CONFIG_TRACE_IRQFLAGS)
89
90 .macro TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
91         call debug_stack_set_zero
92         TRACE_IRQS_OFF
93         call debug_stack_reset
94 .endm
95
96 .macro TRACE_IRQS_ON_DEBUG
97         call debug_stack_set_zero
98         TRACE_IRQS_ON
99         call debug_stack_reset
100 .endm
101
102 .macro TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
103         bt   $9,EFLAGS(%rsp)    /* interrupts off? */
104         jnc  1f
105         TRACE_IRQS_ON_DEBUG
106 1:
107 .endm
108
109 #else
110 # define TRACE_IRQS_OFF_DEBUG           TRACE_IRQS_OFF
111 # define TRACE_IRQS_ON_DEBUG            TRACE_IRQS_ON
112 # define TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG         TRACE_IRQS_IRETQ
113 #endif
114
115 /*
116  * empty frame
117  */
118         .macro EMPTY_FRAME start=1 offset=0
119         .if \start
120         CFI_STARTPROC simple
121         CFI_SIGNAL_FRAME
122         CFI_DEF_CFA rsp,8+\offset
123         .else
124         CFI_DEF_CFA_OFFSET 8+\offset
125         .endif
126         .endm
127
128 /*
129  * initial frame state for interrupts (and exceptions without error code)
130  */
131         .macro INTR_FRAME start=1 offset=0
132         EMPTY_FRAME \start, 5*8+\offset
133         /*CFI_REL_OFFSET ss, 4*8+\offset*/
134         CFI_REL_OFFSET rsp, 3*8+\offset
135         /*CFI_REL_OFFSET rflags, 2*8+\offset*/
136         /*CFI_REL_OFFSET cs, 1*8+\offset*/
137         CFI_REL_OFFSET rip, 0*8+\offset
138         .endm
139
140 /*
141  * initial frame state for exceptions with error code (and interrupts
142  * with vector already pushed)
143  */
144         .macro XCPT_FRAME start=1 offset=0
145         INTR_FRAME \start, 1*8+\offset
146         .endm
147
148 /*
149  * frame that enables passing a complete pt_regs to a C function.
150  */
151         .macro DEFAULT_FRAME start=1 offset=0
152         XCPT_FRAME \start, ORIG_RAX+\offset
153         CFI_REL_OFFSET rdi, RDI+\offset
154         CFI_REL_OFFSET rsi, RSI+\offset
155         CFI_REL_OFFSET rdx, RDX+\offset
156         CFI_REL_OFFSET rcx, RCX+\offset
157         CFI_REL_OFFSET rax, RAX+\offset
158         CFI_REL_OFFSET r8, R8+\offset
159         CFI_REL_OFFSET r9, R9+\offset
160         CFI_REL_OFFSET r10, R10+\offset
161         CFI_REL_OFFSET r11, R11+\offset
162         CFI_REL_OFFSET rbx, RBX+\offset
163         CFI_REL_OFFSET rbp, RBP+\offset
164         CFI_REL_OFFSET r12, R12+\offset
165         CFI_REL_OFFSET r13, R13+\offset
166         CFI_REL_OFFSET r14, R14+\offset
167         CFI_REL_OFFSET r15, R15+\offset
168         .endm
169
170 /*
171  * 64bit SYSCALL instruction entry. Up to 6 arguments in registers.
172  *
173  * 64bit SYSCALL saves rip to rcx, clears rflags.RF, then saves rflags to r11,
174  * then loads new ss, cs, and rip from previously programmed MSRs.
175  * rflags gets masked by a value from another MSR (so CLD and CLAC
176  * are not needed). SYSCALL does not save anything on the stack
177  * and does not change rsp.
178  *
179  * Registers on entry:
180  * rax  system call number
181  * rcx  return address
182  * r11  saved rflags (note: r11 is callee-clobbered register in C ABI)
183  * rdi  arg0
184  * rsi  arg1
185  * rdx  arg2
186  * r10  arg3 (needs to be moved to rcx to conform to C ABI)
187  * r8   arg4
188  * r9   arg5
189  * (note: r12-r15,rbp,rbx are callee-preserved in C ABI)
190  *
191  * Only called from user space.
192  *
193  * When user can change pt_regs->foo always force IRET. That is because
194  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
195  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
196  */
197
198 ENTRY(system_call)
199         CFI_STARTPROC   simple
200         CFI_SIGNAL_FRAME
201         CFI_DEF_CFA     rsp,0
202         CFI_REGISTER    rip,rcx
203         /*CFI_REGISTER  rflags,r11*/
204
205         /*
206          * Interrupts are off on entry.
207          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
208          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
209          */
210         SWAPGS_UNSAFE_STACK
211         /*
212          * A hypervisor implementation might want to use a label
213          * after the swapgs, so that it can do the swapgs
214          * for the guest and jump here on syscall.
215          */
216 GLOBAL(system_call_after_swapgs)
217
218         movq    %rsp,PER_CPU_VAR(rsp_scratch)
219         movq    PER_CPU_VAR(kernel_stack),%rsp
220
221         /* Construct struct pt_regs on stack */
222         pushq_cfi $__USER_DS                    /* pt_regs->ss */
223         pushq_cfi PER_CPU_VAR(rsp_scratch)      /* pt_regs->sp */
224         /*
225          * Re-enable interrupts.
226          * We use 'rsp_scratch' as a scratch space, hence irq-off block above
227          * must execute atomically in the face of possible interrupt-driven
228          * task preemption. We must enable interrupts only after we're done
229          * with using rsp_scratch:
230          */
231         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
232         pushq_cfi       %r11                    /* pt_regs->flags */
233         pushq_cfi       $__USER_CS              /* pt_regs->cs */
234         pushq_cfi       %rcx                    /* pt_regs->ip */
235         CFI_REL_OFFSET rip,0
236         pushq_cfi_reg   rax                     /* pt_regs->orig_ax */
237         pushq_cfi_reg   rdi                     /* pt_regs->di */
238         pushq_cfi_reg   rsi                     /* pt_regs->si */
239         pushq_cfi_reg   rdx                     /* pt_regs->dx */
240         pushq_cfi_reg   rcx                     /* pt_regs->cx */
241         pushq_cfi       $-ENOSYS                /* pt_regs->ax */
242         pushq_cfi_reg   r8                      /* pt_regs->r8 */
243         pushq_cfi_reg   r9                      /* pt_regs->r9 */
244         pushq_cfi_reg   r10                     /* pt_regs->r10 */
245         pushq_cfi_reg   r11                     /* pt_regs->r11 */
246         sub     $(6*8),%rsp /* pt_regs->bp,bx,r12-15 not saved */
247         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 6*8
248
249         testl $_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
250         jnz tracesys
251 system_call_fastpath:
252 #if __SYSCALL_MASK == ~0
253         cmpq $__NR_syscall_max,%rax
254 #else
255         andl $__SYSCALL_MASK,%eax
256         cmpl $__NR_syscall_max,%eax
257 #endif
258         ja      1f      /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
259         movq %r10,%rcx
260         call *sys_call_table(,%rax,8)
261         movq %rax,RAX(%rsp)
262 1:
263 /*
264  * Syscall return path ending with SYSRET (fast path).
265  * Has incompletely filled pt_regs.
266  */
267         LOCKDEP_SYS_EXIT
268         /*
269          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
270          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
271          */
272         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
273
274         /*
275          * We must check ti flags with interrupts (or at least preemption)
276          * off because we must *never* return to userspace without
277          * processing exit work that is enqueued if we're preempted here.
278          * In particular, returning to userspace with any of the one-shot
279          * flags (TIF_NOTIFY_RESUME, TIF_USER_RETURN_NOTIFY, etc) set is
280          * very bad.
281          */
282         testl $_TIF_ALLWORK_MASK, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
283         jnz int_ret_from_sys_call_irqs_off      /* Go to the slow path */
284
285         CFI_REMEMBER_STATE
286
287         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
288         movq    RIP(%rsp),%rcx
289         CFI_REGISTER    rip,rcx
290         movq    EFLAGS(%rsp),%r11
291         /*CFI_REGISTER  rflags,r11*/
292         movq    RSP(%rsp),%rsp
293         /*
294          * 64bit SYSRET restores rip from rcx,
295          * rflags from r11 (but RF and VM bits are forced to 0),
296          * cs and ss are loaded from MSRs.
297          * Restoration of rflags re-enables interrupts.
298          */
299         USERGS_SYSRET64
300
301         CFI_RESTORE_STATE
302
303         /* Do syscall entry tracing */
304 tracesys:
305         movq %rsp, %rdi
306         movl $AUDIT_ARCH_X86_64, %esi
307         call syscall_trace_enter_phase1
308         test %rax, %rax
309         jnz tracesys_phase2             /* if needed, run the slow path */
310         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RAX       /* else restore clobbered regs */
311         movq ORIG_RAX(%rsp), %rax
312         jmp system_call_fastpath        /*      and return to the fast path */
313
314 tracesys_phase2:
315         SAVE_EXTRA_REGS
316         movq %rsp, %rdi
317         movl $AUDIT_ARCH_X86_64, %esi
318         movq %rax,%rdx
319         call syscall_trace_enter_phase2
320
321         /*
322          * Reload registers from stack in case ptrace changed them.
323          * We don't reload %rax because syscall_trace_entry_phase2() returned
324          * the value it wants us to use in the table lookup.
325          */
326         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RAX
327         RESTORE_EXTRA_REGS
328 #if __SYSCALL_MASK == ~0
329         cmpq $__NR_syscall_max,%rax
330 #else
331         andl $__SYSCALL_MASK,%eax
332         cmpl $__NR_syscall_max,%eax
333 #endif
334         ja      1f      /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
335         movq %r10,%rcx  /* fixup for C */
336         call *sys_call_table(,%rax,8)
337         movq %rax,RAX(%rsp)
338 1:
339         /* Use IRET because user could have changed pt_regs->foo */
340
341 /*
342  * Syscall return path ending with IRET.
343  * Has correct iret frame.
344  */
345 GLOBAL(int_ret_from_sys_call)
346         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
347 int_ret_from_sys_call_irqs_off: /* jumps come here from the irqs-off SYSRET path */
348         TRACE_IRQS_OFF
349         movl $_TIF_ALLWORK_MASK,%edi
350         /* edi: mask to check */
351 GLOBAL(int_with_check)
352         LOCKDEP_SYS_EXIT_IRQ
353         GET_THREAD_INFO(%rcx)
354         movl TI_flags(%rcx),%edx
355         andl %edi,%edx
356         jnz   int_careful
357         andl    $~TS_COMPAT,TI_status(%rcx)
358         jmp     syscall_return
359
360         /* Either reschedule or signal or syscall exit tracking needed. */
361         /* First do a reschedule test. */
362         /* edx: work, edi: workmask */
363 int_careful:
364         bt $TIF_NEED_RESCHED,%edx
365         jnc  int_very_careful
366         TRACE_IRQS_ON
367         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
368         pushq_cfi %rdi
369         SCHEDULE_USER
370         popq_cfi %rdi
371         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
372         TRACE_IRQS_OFF
373         jmp int_with_check
374
375         /* handle signals and tracing -- both require a full pt_regs */
376 int_very_careful:
377         TRACE_IRQS_ON
378         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
379         SAVE_EXTRA_REGS
380         /* Check for syscall exit trace */
381         testl $_TIF_WORK_SYSCALL_EXIT,%edx
382         jz int_signal
383         pushq_cfi %rdi
384         leaq 8(%rsp),%rdi       # &ptregs -> arg1
385         call syscall_trace_leave
386         popq_cfi %rdi
387         andl $~(_TIF_WORK_SYSCALL_EXIT|_TIF_SYSCALL_EMU),%edi
388         jmp int_restore_rest
389
390 int_signal:
391         testl $_TIF_DO_NOTIFY_MASK,%edx
392         jz 1f
393         movq %rsp,%rdi          # &ptregs -> arg1
394         xorl %esi,%esi          # oldset -> arg2
395         call do_notify_resume
396 1:      movl $_TIF_WORK_MASK,%edi
397 int_restore_rest:
398         RESTORE_EXTRA_REGS
399         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
400         TRACE_IRQS_OFF
401         jmp int_with_check
402
403 syscall_return:
404         /* The IRETQ could re-enable interrupts: */
405         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
406         TRACE_IRQS_IRETQ
407
408         /*
409          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
410          * a completely clean 64-bit userspace context.
411          */
412         movq RCX(%rsp),%rcx
413         cmpq %rcx,RIP(%rsp)             /* RCX == RIP */
414         jne opportunistic_sysret_failed
415
416         /*
417          * On Intel CPUs, SYSRET with non-canonical RCX/RIP will #GP
418          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
419          * the kernel, since userspace controls RSP.  It's not worth
420          * testing for canonicalness exactly -- this check detects any
421          * of the 17 high bits set, which is true for non-canonical
422          * or kernel addresses.  (This will pessimize vsyscall=native.
423          * Big deal.)
424          *
425          * If virtual addresses ever become wider, this will need
426          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
427          */
428         .ifne __VIRTUAL_MASK_SHIFT - 47
429         .error "virtual address width changed -- SYSRET checks need update"
430         .endif
431         shr $__VIRTUAL_MASK_SHIFT, %rcx
432         jnz opportunistic_sysret_failed
433
434         cmpq $__USER_CS,CS(%rsp)        /* CS must match SYSRET */
435         jne opportunistic_sysret_failed
436
437         movq R11(%rsp),%r11
438         cmpq %r11,EFLAGS(%rsp)          /* R11 == RFLAGS */
439         jne opportunistic_sysret_failed
440
441         /*
442          * SYSRET can't restore RF.  SYSRET can restore TF, but unlike IRET,
443          * restoring TF results in a trap from userspace immediately after
444          * SYSRET.  This would cause an infinite loop whenever #DB happens
445          * with register state that satisfies the opportunistic SYSRET
446          * conditions.  For example, single-stepping this user code:
447          *
448          *           movq $stuck_here,%rcx
449          *           pushfq
450          *           popq %r11
451          *   stuck_here:
452          *
453          * would never get past 'stuck_here'.
454          */
455         testq $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
456         jnz opportunistic_sysret_failed
457
458         /* nothing to check for RSP */
459
460         cmpq $__USER_DS,SS(%rsp)        /* SS must match SYSRET */
461         jne opportunistic_sysret_failed
462
463         /*
464          * We win!  This label is here just for ease of understanding
465          * perf profiles.  Nothing jumps here.
466          */
467 syscall_return_via_sysret:
468         CFI_REMEMBER_STATE
469         /* r11 is already restored (see code above) */
470         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_R11
471         movq RSP(%rsp),%rsp
472         USERGS_SYSRET64
473         CFI_RESTORE_STATE
474
475 opportunistic_sysret_failed:
476         SWAPGS
477         jmp     restore_c_regs_and_iret
478         CFI_ENDPROC
479 END(system_call)
480
481
482         .macro FORK_LIKE func
483 ENTRY(stub_\func)
484         CFI_STARTPROC
485         DEFAULT_FRAME 0, 8              /* offset 8: return address */
486         SAVE_EXTRA_REGS 8
487         call sys_\func
488         ret
489         CFI_ENDPROC
490 END(stub_\func)
491         .endm
492
493         FORK_LIKE  clone
494         FORK_LIKE  fork
495         FORK_LIKE  vfork
496
497 ENTRY(stub_execve)
498         CFI_STARTPROC
499         DEFAULT_FRAME 0, 8
500         call    sys_execve
501 return_from_execve:
502         testl   %eax, %eax
503         jz      1f
504         /* exec failed, can use fast SYSRET code path in this case */
505         ret
506 1:
507         /* must use IRET code path (pt_regs->cs may have changed) */
508         addq    $8, %rsp
509         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
510         ZERO_EXTRA_REGS
511         movq    %rax,RAX(%rsp)
512         jmp     int_ret_from_sys_call
513         CFI_ENDPROC
514 END(stub_execve)
515
516 ENTRY(stub_execveat)
517         CFI_STARTPROC
518         DEFAULT_FRAME 0, 8
519         call    sys_execveat
520         jmp     return_from_execve
521         CFI_ENDPROC
522 END(stub_execveat)
523
524 #ifdef CONFIG_X86_X32_ABI
525 ENTRY(stub_x32_execve)
526         CFI_STARTPROC
527         DEFAULT_FRAME 0, 8
528         call    compat_sys_execve
529         jmp     return_from_execve
530         CFI_ENDPROC
531 END(stub_x32_execve)
532 ENTRY(stub_x32_execveat)
533         CFI_STARTPROC
534         DEFAULT_FRAME 0, 8
535         call    compat_sys_execveat
536         jmp     return_from_execve
537         CFI_ENDPROC
538 END(stub_x32_execveat)
539 #endif
540
541 /*
542  * sigreturn is special because it needs to restore all registers on return.
543  * This cannot be done with SYSRET, so use the IRET return path instead.
544  */
545 ENTRY(stub_rt_sigreturn)
546         CFI_STARTPROC
547         DEFAULT_FRAME 0, 8
548         /*
549          * SAVE_EXTRA_REGS result is not normally needed:
550          * sigreturn overwrites all pt_regs->GPREGS.
551          * But sigreturn can fail (!), and there is no easy way to detect that.
552          * To make sure RESTORE_EXTRA_REGS doesn't restore garbage on error,
553          * we SAVE_EXTRA_REGS here.
554          */
555         SAVE_EXTRA_REGS 8
556         call sys_rt_sigreturn
557 return_from_stub:
558         addq    $8, %rsp
559         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
560         RESTORE_EXTRA_REGS
561         movq %rax,RAX(%rsp)
562         jmp int_ret_from_sys_call
563         CFI_ENDPROC
564 END(stub_rt_sigreturn)
565
566 #ifdef CONFIG_X86_X32_ABI
567 ENTRY(stub_x32_rt_sigreturn)
568         CFI_STARTPROC
569         DEFAULT_FRAME 0, 8
570         SAVE_EXTRA_REGS 8
571         call sys32_x32_rt_sigreturn
572         jmp  return_from_stub
573         CFI_ENDPROC
574 END(stub_x32_rt_sigreturn)
575 #endif
576
577 /*
578  * A newly forked process directly context switches into this address.
579  *
580  * rdi: prev task we switched from
581  */
582 ENTRY(ret_from_fork)
583         DEFAULT_FRAME
584
585         LOCK ; btr $TIF_FORK,TI_flags(%r8)
586
587         pushq_cfi $0x0002
588         popfq_cfi                               # reset kernel eflags
589
590         call schedule_tail                      # rdi: 'prev' task parameter
591
592         GET_THREAD_INFO(%rcx)
593
594         RESTORE_EXTRA_REGS
595
596         testl $3,CS(%rsp)                       # from kernel_thread?
597         jz   1f
598
599         /*
600          * By the time we get here, we have no idea whether our pt_regs,
601          * ti flags, and ti status came from the 64-bit SYSCALL fast path,
602          * the slow path, or one of the ia32entry paths.
603          * Use int_ret_from_sys_call to return, since it can safely handle
604          * all of the above.
605          */
606         jmp  int_ret_from_sys_call
607
608 1:
609         movq %rbp, %rdi
610         call *%rbx
611         movl $0, RAX(%rsp)
612         RESTORE_EXTRA_REGS
613         jmp int_ret_from_sys_call
614         CFI_ENDPROC
615 END(ret_from_fork)
616
617 /*
618  * Build the entry stubs with some assembler magic.
619  * We pack 1 stub into every 8-byte block.
620  */
621         .align 8
622 ENTRY(irq_entries_start)
623         INTR_FRAME
624     vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
625     .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR - FIRST_EXTERNAL_VECTOR)
626         pushq_cfi $(~vector+0x80)       /* Note: always in signed byte range */
627     vector=vector+1
628         jmp     common_interrupt
629         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
630         .align  8
631     .endr
632         CFI_ENDPROC
633 END(irq_entries_start)
634
635 /*
636  * Interrupt entry/exit.
637  *
638  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
639  *
640  * Entry runs with interrupts off.
641  */
642
643 /* 0(%rsp): ~(interrupt number) */
644         .macro interrupt func
645         cld
646         /*
647          * Since nothing in interrupt handling code touches r12...r15 members
648          * of "struct pt_regs", and since interrupts can nest, we can save
649          * four stack slots and simultaneously provide
650          * an unwind-friendly stack layout by saving "truncated" pt_regs
651          * exactly up to rbp slot, without these members.
652          */
653         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK -RBP
654         SAVE_C_REGS -RBP
655         /* this goes to 0(%rsp) for unwinder, not for saving the value: */
656         SAVE_EXTRA_REGS_RBP -RBP
657
658         leaq -RBP(%rsp),%rdi    /* arg1 for \func (pointer to pt_regs) */
659
660         testl $3, CS-RBP(%rsp)
661         je 1f
662         SWAPGS
663 1:
664         /*
665          * Save previous stack pointer, optionally switch to interrupt stack.
666          * irq_count is used to check if a CPU is already on an interrupt stack
667          * or not. While this is essentially redundant with preempt_count it is
668          * a little cheaper to use a separate counter in the PDA (short of
669          * moving irq_enter into assembly, which would be too much work)
670          */
671         movq %rsp, %rsi
672         incl PER_CPU_VAR(irq_count)
673         cmovzq PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr),%rsp
674         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rsi
675         pushq %rsi
676         /*
677          * For debugger:
678          * "CFA (Current Frame Address) is the value on stack + offset"
679          */
680         CFI_ESCAPE      0x0f /* DW_CFA_def_cfa_expression */, 6, \
681                         0x77 /* DW_OP_breg7 (rsp) */, 0, \
682                         0x06 /* DW_OP_deref */, \
683                         0x08 /* DW_OP_const1u */, SIZEOF_PTREGS-RBP, \
684                         0x22 /* DW_OP_plus */
685         /* We entered an interrupt context - irqs are off: */
686         TRACE_IRQS_OFF
687
688         call \func
689         .endm
690
691         /*
692          * The interrupt stubs push (~vector+0x80) onto the stack and
693          * then jump to common_interrupt.
694          */
695         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
696 common_interrupt:
697         XCPT_FRAME
698         ASM_CLAC
699         addq $-0x80,(%rsp)              /* Adjust vector to [-256,-1] range */
700         interrupt do_IRQ
701         /* 0(%rsp): old RSP */
702 ret_from_intr:
703         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
704         TRACE_IRQS_OFF
705         decl PER_CPU_VAR(irq_count)
706
707         /* Restore saved previous stack */
708         popq %rsi
709         CFI_DEF_CFA rsi,SIZEOF_PTREGS-RBP /* reg/off reset after def_cfa_expr */
710         /* return code expects complete pt_regs - adjust rsp accordingly: */
711         leaq -RBP(%rsi),%rsp
712         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rsp
713         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   RBP
714
715         testl $3,CS(%rsp)
716         je retint_kernel
717         /* Interrupt came from user space */
718
719         GET_THREAD_INFO(%rcx)
720         /*
721          * %rcx: thread info. Interrupts off.
722          */
723 retint_with_reschedule:
724         movl $_TIF_WORK_MASK,%edi
725 retint_check:
726         LOCKDEP_SYS_EXIT_IRQ
727         movl TI_flags(%rcx),%edx
728         andl %edi,%edx
729         CFI_REMEMBER_STATE
730         jnz  retint_careful
731
732 retint_swapgs:          /* return to user-space */
733         /*
734          * The iretq could re-enable interrupts:
735          */
736         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
737         TRACE_IRQS_IRETQ
738
739         SWAPGS
740         jmp     restore_c_regs_and_iret
741
742 /* Returning to kernel space */
743 retint_kernel:
744 #ifdef CONFIG_PREEMPT
745         /* Interrupts are off */
746         /* Check if we need preemption */
747         bt      $9,EFLAGS(%rsp) /* interrupts were off? */
748         jnc     1f
749 0:      cmpl    $0,PER_CPU_VAR(__preempt_count)
750         jnz     1f
751         call    preempt_schedule_irq
752         jmp     0b
753 1:
754 #endif
755         /*
756          * The iretq could re-enable interrupts:
757          */
758         TRACE_IRQS_IRETQ
759
760 /*
761  * At this label, code paths which return to kernel and to user,
762  * which come from interrupts/exception and from syscalls, merge.
763  */
764 restore_c_regs_and_iret:
765         RESTORE_C_REGS
766         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
767
768 irq_return:
769         INTERRUPT_RETURN
770
771 ENTRY(native_iret)
772         /*
773          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
774          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
775          */
776 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
777         testb $4,(SS-RIP)(%rsp)
778         jnz native_irq_return_ldt
779 #endif
780
781 .global native_irq_return_iret
782 native_irq_return_iret:
783         /*
784          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
785          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
786          * Double-faults due to espfix64 are handled in do_double_fault.
787          * Other faults here are fatal.
788          */
789         iretq
790
791 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
792 native_irq_return_ldt:
793         pushq_cfi %rax
794         pushq_cfi %rdi
795         SWAPGS
796         movq PER_CPU_VAR(espfix_waddr),%rdi
797         movq %rax,(0*8)(%rdi)   /* RAX */
798         movq (2*8)(%rsp),%rax   /* RIP */
799         movq %rax,(1*8)(%rdi)
800         movq (3*8)(%rsp),%rax   /* CS */
801         movq %rax,(2*8)(%rdi)
802         movq (4*8)(%rsp),%rax   /* RFLAGS */
803         movq %rax,(3*8)(%rdi)
804         movq (6*8)(%rsp),%rax   /* SS */
805         movq %rax,(5*8)(%rdi)
806         movq (5*8)(%rsp),%rax   /* RSP */
807         movq %rax,(4*8)(%rdi)
808         andl $0xffff0000,%eax
809         popq_cfi %rdi
810         orq PER_CPU_VAR(espfix_stack),%rax
811         SWAPGS
812         movq %rax,%rsp
813         popq_cfi %rax
814         jmp native_irq_return_iret
815 #endif
816
817         /* edi: workmask, edx: work */
818 retint_careful:
819         CFI_RESTORE_STATE
820         bt    $TIF_NEED_RESCHED,%edx
821         jnc   retint_signal
822         TRACE_IRQS_ON
823         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
824         pushq_cfi %rdi
825         SCHEDULE_USER
826         popq_cfi %rdi
827         GET_THREAD_INFO(%rcx)
828         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
829         TRACE_IRQS_OFF
830         jmp retint_check
831
832 retint_signal:
833         testl $_TIF_DO_NOTIFY_MASK,%edx
834         jz    retint_swapgs
835         TRACE_IRQS_ON
836         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
837         SAVE_EXTRA_REGS
838         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)
839         xorl %esi,%esi          # oldset
840         movq %rsp,%rdi          # &pt_regs
841         call do_notify_resume
842         RESTORE_EXTRA_REGS
843         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
844         TRACE_IRQS_OFF
845         GET_THREAD_INFO(%rcx)
846         jmp retint_with_reschedule
847
848         CFI_ENDPROC
849 END(common_interrupt)
850
851 /*
852  * APIC interrupts.
853  */
854 .macro apicinterrupt3 num sym do_sym
855 ENTRY(\sym)
856         INTR_FRAME
857         ASM_CLAC
858         pushq_cfi $~(\num)
859 .Lcommon_\sym:
860         interrupt \do_sym
861         jmp ret_from_intr
862         CFI_ENDPROC
863 END(\sym)
864 .endm
865
866 #ifdef CONFIG_TRACING
867 #define trace(sym) trace_##sym
868 #define smp_trace(sym) smp_trace_##sym
869
870 .macro trace_apicinterrupt num sym
871 apicinterrupt3 \num trace(\sym) smp_trace(\sym)
872 .endm
873 #else
874 .macro trace_apicinterrupt num sym do_sym
875 .endm
876 #endif
877
878 .macro apicinterrupt num sym do_sym
879 apicinterrupt3 \num \sym \do_sym
880 trace_apicinterrupt \num \sym
881 .endm
882
883 #ifdef CONFIG_SMP
884 apicinterrupt3 IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR \
885         irq_move_cleanup_interrupt smp_irq_move_cleanup_interrupt
886 apicinterrupt3 REBOOT_VECTOR \
887         reboot_interrupt smp_reboot_interrupt
888 #endif
889
890 #ifdef CONFIG_X86_UV
891 apicinterrupt3 UV_BAU_MESSAGE \
892         uv_bau_message_intr1 uv_bau_message_interrupt
893 #endif
894 apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR \
895         apic_timer_interrupt smp_apic_timer_interrupt
896 apicinterrupt X86_PLATFORM_IPI_VECTOR \
897         x86_platform_ipi smp_x86_platform_ipi
898
899 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM
900 apicinterrupt3 POSTED_INTR_VECTOR \
901         kvm_posted_intr_ipi smp_kvm_posted_intr_ipi
902 #endif
903
904 #ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
905 apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR \
906         threshold_interrupt smp_threshold_interrupt
907 #endif
908
909 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
910 apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR \
911         thermal_interrupt smp_thermal_interrupt
912 #endif
913
914 #ifdef CONFIG_SMP
915 apicinterrupt CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR \
916         call_function_single_interrupt smp_call_function_single_interrupt
917 apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR \
918         call_function_interrupt smp_call_function_interrupt
919 apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR \
920         reschedule_interrupt smp_reschedule_interrupt
921 #endif
922
923 apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR \
924         error_interrupt smp_error_interrupt
925 apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR \
926         spurious_interrupt smp_spurious_interrupt
927
928 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
929 apicinterrupt IRQ_WORK_VECTOR \
930         irq_work_interrupt smp_irq_work_interrupt
931 #endif
932
933 /*
934  * Exception entry points.
935  */
936 #define CPU_TSS_IST(x) PER_CPU_VAR(cpu_tss) + (TSS_ist + ((x) - 1) * 8)
937
938 .macro idtentry sym do_sym has_error_code:req paranoid=0 shift_ist=-1
939 ENTRY(\sym)
940         /* Sanity check */
941         .if \shift_ist != -1 && \paranoid == 0
942         .error "using shift_ist requires paranoid=1"
943         .endif
944
945         .if \has_error_code
946         XCPT_FRAME
947         .else
948         INTR_FRAME
949         .endif
950
951         ASM_CLAC
952         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
953
954         .ifeq \has_error_code
955         pushq_cfi $-1                   /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
956         .endif
957
958         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
959
960         .if \paranoid
961         .if \paranoid == 1
962         CFI_REMEMBER_STATE
963         testl $3, CS(%rsp)              /* If coming from userspace, switch */
964         jnz 1f                          /* stacks. */
965         .endif
966         call paranoid_entry
967         .else
968         call error_entry
969         .endif
970         /* returned flag: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: don't need it */
971
972         DEFAULT_FRAME 0
973
974         .if \paranoid
975         .if \shift_ist != -1
976         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG            /* reload IDT in case of recursion */
977         .else
978         TRACE_IRQS_OFF
979         .endif
980         .endif
981
982         movq %rsp,%rdi                  /* pt_regs pointer */
983
984         .if \has_error_code
985         movq ORIG_RAX(%rsp),%rsi        /* get error code */
986         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)         /* no syscall to restart */
987         .else
988         xorl %esi,%esi                  /* no error code */
989         .endif
990
991         .if \shift_ist != -1
992         subq $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
993         .endif
994
995         call \do_sym
996
997         .if \shift_ist != -1
998         addq $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
999         .endif
1000
1001         /* these procedures expect "no swapgs" flag in ebx */
1002         .if \paranoid
1003         jmp paranoid_exit
1004         .else
1005         jmp error_exit
1006         .endif
1007
1008         .if \paranoid == 1
1009         CFI_RESTORE_STATE
1010         /*
1011          * Paranoid entry from userspace.  Switch stacks and treat it
1012          * as a normal entry.  This means that paranoid handlers
1013          * run in real process context if user_mode(regs).
1014          */
1015 1:
1016         call error_entry
1017
1018         DEFAULT_FRAME 0
1019
1020         movq %rsp,%rdi                  /* pt_regs pointer */
1021         call sync_regs
1022         movq %rax,%rsp                  /* switch stack */
1023
1024         movq %rsp,%rdi                  /* pt_regs pointer */
1025
1026         .if \has_error_code
1027         movq ORIG_RAX(%rsp),%rsi        /* get error code */
1028         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)         /* no syscall to restart */
1029         .else
1030         xorl %esi,%esi                  /* no error code */
1031         .endif
1032
1033         call \do_sym
1034
1035         jmp error_exit                  /* %ebx: no swapgs flag */
1036         .endif
1037
1038         CFI_ENDPROC
1039 END(\sym)
1040 .endm
1041
1042 #ifdef CONFIG_TRACING
1043 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
1044 idtentry trace(\sym) trace(\do_sym) has_error_code=\has_error_code
1045 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
1046 .endm
1047 #else
1048 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
1049 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
1050 .endm
1051 #endif
1052
1053 idtentry divide_error do_divide_error has_error_code=0
1054 idtentry overflow do_overflow has_error_code=0
1055 idtentry bounds do_bounds has_error_code=0
1056 idtentry invalid_op do_invalid_op has_error_code=0
1057 idtentry device_not_available do_device_not_available has_error_code=0
1058 idtentry double_fault do_double_fault has_error_code=1 paranoid=2
1059 idtentry coprocessor_segment_overrun do_coprocessor_segment_overrun has_error_code=0
1060 idtentry invalid_TSS do_invalid_TSS has_error_code=1
1061 idtentry segment_not_present do_segment_not_present has_error_code=1
1062 idtentry spurious_interrupt_bug do_spurious_interrupt_bug has_error_code=0
1063 idtentry coprocessor_error do_coprocessor_error has_error_code=0
1064 idtentry alignment_check do_alignment_check has_error_code=1
1065 idtentry simd_coprocessor_error do_simd_coprocessor_error has_error_code=0
1066
1067
1068         /* Reload gs selector with exception handling */
1069         /* edi:  new selector */
1070 ENTRY(native_load_gs_index)
1071         CFI_STARTPROC
1072         pushfq_cfi
1073         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY & ~CLBR_RDI)
1074         SWAPGS
1075 gs_change:
1076         movl %edi,%gs
1077 2:      mfence          /* workaround */
1078         SWAPGS
1079         popfq_cfi
1080         ret
1081         CFI_ENDPROC
1082 END(native_load_gs_index)
1083
1084         _ASM_EXTABLE(gs_change,bad_gs)
1085         .section .fixup,"ax"
1086         /* running with kernelgs */
1087 bad_gs:
1088         SWAPGS                  /* switch back to user gs */
1089         xorl %eax,%eax
1090         movl %eax,%gs
1091         jmp  2b
1092         .previous
1093
1094 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
1095 ENTRY(do_softirq_own_stack)
1096         CFI_STARTPROC
1097         pushq_cfi %rbp
1098         CFI_REL_OFFSET rbp,0
1099         mov  %rsp,%rbp
1100         CFI_DEF_CFA_REGISTER rbp
1101         incl PER_CPU_VAR(irq_count)
1102         cmove PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr),%rsp
1103         push  %rbp                      # backlink for old unwinder
1104         call __do_softirq
1105         leaveq
1106         CFI_RESTORE             rbp
1107         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rsp
1108         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   -8
1109         decl PER_CPU_VAR(irq_count)
1110         ret
1111         CFI_ENDPROC
1112 END(do_softirq_own_stack)
1113
1114 #ifdef CONFIG_XEN
1115 idtentry xen_hypervisor_callback xen_do_hypervisor_callback has_error_code=0
1116
1117 /*
1118  * A note on the "critical region" in our callback handler.
1119  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
1120  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
1121  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
1122  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
1123  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
1124  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
1125  * like to avoid the possibility.
1126  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
1127  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
1128  * activation and restart the handler using the previous one.
1129  */
1130 ENTRY(xen_do_hypervisor_callback)   # do_hypervisor_callback(struct *pt_regs)
1131         CFI_STARTPROC
1132 /*
1133  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
1134  * see the correct pointer to the pt_regs
1135  */
1136         movq %rdi, %rsp            # we don't return, adjust the stack frame
1137         CFI_ENDPROC
1138         DEFAULT_FRAME
1139 11:     incl PER_CPU_VAR(irq_count)
1140         movq %rsp,%rbp
1141         CFI_DEF_CFA_REGISTER rbp
1142         cmovzq PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr),%rsp
1143         pushq %rbp                      # backlink for old unwinder
1144         call xen_evtchn_do_upcall
1145         popq %rsp
1146         CFI_DEF_CFA_REGISTER rsp
1147         decl PER_CPU_VAR(irq_count)
1148 #ifndef CONFIG_PREEMPT
1149         call xen_maybe_preempt_hcall
1150 #endif
1151         jmp  error_exit
1152         CFI_ENDPROC
1153 END(xen_do_hypervisor_callback)
1154
1155 /*
1156  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
1157  * We get here for two reasons:
1158  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
1159  *  2. Fault while executing IRET
1160  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
1161  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
1162  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
1163  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
1164  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
1165  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
1166  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
1167  */
1168 ENTRY(xen_failsafe_callback)
1169         INTR_FRAME 1 (6*8)
1170         /*CFI_REL_OFFSET gs,GS*/
1171         /*CFI_REL_OFFSET fs,FS*/
1172         /*CFI_REL_OFFSET es,ES*/
1173         /*CFI_REL_OFFSET ds,DS*/
1174         CFI_REL_OFFSET r11,8
1175         CFI_REL_OFFSET rcx,0
1176         movw %ds,%cx
1177         cmpw %cx,0x10(%rsp)
1178         CFI_REMEMBER_STATE
1179         jne 1f
1180         movw %es,%cx
1181         cmpw %cx,0x18(%rsp)
1182         jne 1f
1183         movw %fs,%cx
1184         cmpw %cx,0x20(%rsp)
1185         jne 1f
1186         movw %gs,%cx
1187         cmpw %cx,0x28(%rsp)
1188         jne 1f
1189         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
1190         movq (%rsp),%rcx
1191         CFI_RESTORE rcx
1192         movq 8(%rsp),%r11
1193         CFI_RESTORE r11
1194         addq $0x30,%rsp
1195         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -0x30
1196         pushq_cfi $0    /* RIP */
1197         pushq_cfi %r11
1198         pushq_cfi %rcx
1199         jmp general_protection
1200         CFI_RESTORE_STATE
1201 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
1202         movq (%rsp),%rcx
1203         CFI_RESTORE rcx
1204         movq 8(%rsp),%r11
1205         CFI_RESTORE r11
1206         addq $0x30,%rsp
1207         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -0x30
1208         pushq_cfi $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
1209         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1210         SAVE_C_REGS
1211         SAVE_EXTRA_REGS
1212         jmp error_exit
1213         CFI_ENDPROC
1214 END(xen_failsafe_callback)
1215
1216 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
1217         xen_hvm_callback_vector xen_evtchn_do_upcall
1218
1219 #endif /* CONFIG_XEN */
1220
1221 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1222 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
1223         hyperv_callback_vector hyperv_vector_handler
1224 #endif /* CONFIG_HYPERV */
1225
1226 idtentry debug do_debug has_error_code=0 paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
1227 idtentry int3 do_int3 has_error_code=0 paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
1228 idtentry stack_segment do_stack_segment has_error_code=1
1229 #ifdef CONFIG_XEN
1230 idtentry xen_debug do_debug has_error_code=0
1231 idtentry xen_int3 do_int3 has_error_code=0
1232 idtentry xen_stack_segment do_stack_segment has_error_code=1
1233 #endif
1234 idtentry general_protection do_general_protection has_error_code=1
1235 trace_idtentry page_fault do_page_fault has_error_code=1
1236 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1237 idtentry async_page_fault do_async_page_fault has_error_code=1
1238 #endif
1239 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1240 idtentry machine_check has_error_code=0 paranoid=1 do_sym=*machine_check_vector(%rip)
1241 #endif
1242
1243 /*
1244  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1245  * Use slow, but surefire "are we in kernel?" check.
1246  * Return: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: otherwise
1247  */
1248 ENTRY(paranoid_entry)
1249         XCPT_FRAME 1 15*8
1250         cld
1251         SAVE_C_REGS 8
1252         SAVE_EXTRA_REGS 8
1253         movl $1,%ebx
1254         movl $MSR_GS_BASE,%ecx
1255         rdmsr
1256         testl %edx,%edx
1257         js 1f   /* negative -> in kernel */
1258         SWAPGS
1259         xorl %ebx,%ebx
1260 1:      ret
1261         CFI_ENDPROC
1262 END(paranoid_entry)
1263
1264 /*
1265  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
1266  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
1267  * from kernel space.
1268  *
1269  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
1270  * in syscall entry), so checking for preemption here would
1271  * be complicated.  Fortunately, we there's no good reason
1272  * to try to handle preemption here.
1273  */
1274 /* On entry, ebx is "no swapgs" flag (1: don't need swapgs, 0: need it) */
1275 ENTRY(paranoid_exit)
1276         DEFAULT_FRAME
1277         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1278         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
1279         testl %ebx,%ebx                         /* swapgs needed? */
1280         jnz paranoid_exit_no_swapgs
1281         TRACE_IRQS_IRETQ
1282         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1283         jmp paranoid_exit_restore
1284 paranoid_exit_no_swapgs:
1285         TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
1286 paranoid_exit_restore:
1287         RESTORE_EXTRA_REGS
1288         RESTORE_C_REGS
1289         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
1290         INTERRUPT_RETURN
1291         CFI_ENDPROC
1292 END(paranoid_exit)
1293
1294 /*
1295  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1296  * Return: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: otherwise
1297  */
1298 ENTRY(error_entry)
1299         XCPT_FRAME 1 15*8
1300         cld
1301         SAVE_C_REGS 8
1302         SAVE_EXTRA_REGS 8
1303         xorl %ebx,%ebx
1304         testl $3,CS+8(%rsp)
1305         je error_kernelspace
1306 error_swapgs:
1307         SWAPGS
1308 error_sti:
1309         TRACE_IRQS_OFF
1310         ret
1311
1312         /*
1313          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
1314          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
1315          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
1316          * for these here too.
1317          */
1318 error_kernelspace:
1319         CFI_REL_OFFSET rcx, RCX+8
1320         incl %ebx
1321         leaq native_irq_return_iret(%rip),%rcx
1322         cmpq %rcx,RIP+8(%rsp)
1323         je error_bad_iret
1324         movl %ecx,%eax  /* zero extend */
1325         cmpq %rax,RIP+8(%rsp)
1326         je bstep_iret
1327         cmpq $gs_change,RIP+8(%rsp)
1328         je error_swapgs
1329         jmp error_sti
1330
1331 bstep_iret:
1332         /* Fix truncated RIP */
1333         movq %rcx,RIP+8(%rsp)
1334         /* fall through */
1335
1336 error_bad_iret:
1337         SWAPGS
1338         mov %rsp,%rdi
1339         call fixup_bad_iret
1340         mov %rax,%rsp
1341         decl %ebx       /* Return to usergs */
1342         jmp error_sti
1343         CFI_ENDPROC
1344 END(error_entry)
1345
1346
1347 /* On entry, ebx is "no swapgs" flag (1: don't need swapgs, 0: need it) */
1348 ENTRY(error_exit)
1349         DEFAULT_FRAME
1350         movl %ebx,%eax
1351         RESTORE_EXTRA_REGS
1352         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1353         TRACE_IRQS_OFF
1354         GET_THREAD_INFO(%rcx)
1355         testl %eax,%eax
1356         jne retint_kernel
1357         LOCKDEP_SYS_EXIT_IRQ
1358         movl TI_flags(%rcx),%edx
1359         movl $_TIF_WORK_MASK,%edi
1360         andl %edi,%edx
1361         jnz retint_careful
1362         jmp retint_swapgs
1363         CFI_ENDPROC
1364 END(error_exit)
1365
1366 /* Runs on exception stack */
1367 ENTRY(nmi)
1368         INTR_FRAME
1369         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
1370         /*
1371          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1372          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1373          * This means that we can have nested NMIs where the next
1374          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1375          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1376          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1377          * anyway.
1378          *
1379          * To handle this case we do the following:
1380          *  Check the a special location on the stack that contains
1381          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1382          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1383          *  is an NMI stack.
1384          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1385          *  stack then:
1386          *    o Set the special variable on the stack
1387          *    o Copy the interrupt frame into a "saved" location on the stack
1388          *    o Copy the interrupt frame into a "copy" location on the stack
1389          *    o Continue processing the NMI
1390          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1391          *    o Modify the "copy" location to jump to the repeate_nmi
1392          *    o return back to the first NMI
1393          *
1394          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1395          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1396          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1397          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1398          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1399          * NMI.
1400          */
1401
1402         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1403         pushq_cfi %rdx
1404         CFI_REL_OFFSET rdx, 0
1405
1406         /*
1407          * If %cs was not the kernel segment, then the NMI triggered in user
1408          * space, which means it is definitely not nested.
1409          */
1410         cmpl $__KERNEL_CS, 16(%rsp)
1411         jne first_nmi
1412
1413         /*
1414          * Check the special variable on the stack to see if NMIs are
1415          * executing.
1416          */
1417         cmpl $1, -8(%rsp)
1418         je nested_nmi
1419
1420         /*
1421          * Now test if the previous stack was an NMI stack.
1422          * We need the double check. We check the NMI stack to satisfy the
1423          * race when the first NMI clears the variable before returning.
1424          * We check the variable because the first NMI could be in a
1425          * breakpoint routine using a breakpoint stack.
1426          */
1427         lea     6*8(%rsp), %rdx
1428         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1429         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1430         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1431         ja      first_nmi
1432         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1433         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1434         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1435         jb      first_nmi
1436         /* Ah, it is within the NMI stack, treat it as nested */
1437         jmp     nested_nmi
1438
1439         CFI_REMEMBER_STATE
1440
1441 nested_nmi:
1442         /*
1443          * Do nothing if we interrupted the fixup in repeat_nmi.
1444          * It's about to repeat the NMI handler, so we are fine
1445          * with ignoring this one.
1446          */
1447         movq $repeat_nmi, %rdx
1448         cmpq 8(%rsp), %rdx
1449         ja 1f
1450         movq $end_repeat_nmi, %rdx
1451         cmpq 8(%rsp), %rdx
1452         ja nested_nmi_out
1453
1454 1:
1455         /* Set up the interrupted NMIs stack to jump to repeat_nmi */
1456         leaq -1*8(%rsp), %rdx
1457         movq %rdx, %rsp
1458         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 1*8
1459         leaq -10*8(%rsp), %rdx
1460         pushq_cfi $__KERNEL_DS
1461         pushq_cfi %rdx
1462         pushfq_cfi
1463         pushq_cfi $__KERNEL_CS
1464         pushq_cfi $repeat_nmi
1465
1466         /* Put stack back */
1467         addq $(6*8), %rsp
1468         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -6*8
1469
1470 nested_nmi_out:
1471         popq_cfi %rdx
1472         CFI_RESTORE rdx
1473
1474         /* No need to check faults here */
1475         INTERRUPT_RETURN
1476
1477         CFI_RESTORE_STATE
1478 first_nmi:
1479         /*
1480          * Because nested NMIs will use the pushed location that we
1481          * stored in rdx, we must keep that space available.
1482          * Here's what our stack frame will look like:
1483          * +-------------------------+
1484          * | original SS             |
1485          * | original Return RSP     |
1486          * | original RFLAGS         |
1487          * | original CS             |
1488          * | original RIP            |
1489          * +-------------------------+
1490          * | temp storage for rdx    |
1491          * +-------------------------+
1492          * | NMI executing variable  |
1493          * +-------------------------+
1494          * | copied SS               |
1495          * | copied Return RSP       |
1496          * | copied RFLAGS           |
1497          * | copied CS               |
1498          * | copied RIP              |
1499          * +-------------------------+
1500          * | Saved SS                |
1501          * | Saved Return RSP        |
1502          * | Saved RFLAGS            |
1503          * | Saved CS                |
1504          * | Saved RIP               |
1505          * +-------------------------+
1506          * | pt_regs                 |
1507          * +-------------------------+
1508          *
1509          * The saved stack frame is used to fix up the copied stack frame
1510          * that a nested NMI may change to make the interrupted NMI iret jump
1511          * to the repeat_nmi. The original stack frame and the temp storage
1512          * is also used by nested NMIs and can not be trusted on exit.
1513          */
1514         /* Do not pop rdx, nested NMIs will corrupt that part of the stack */
1515         movq (%rsp), %rdx
1516         CFI_RESTORE rdx
1517
1518         /* Set the NMI executing variable on the stack. */
1519         pushq_cfi $1
1520
1521         /*
1522          * Leave room for the "copied" frame
1523          */
1524         subq $(5*8), %rsp
1525         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 5*8
1526
1527         /* Copy the stack frame to the Saved frame */
1528         .rept 5
1529         pushq_cfi 11*8(%rsp)
1530         .endr
1531         CFI_DEF_CFA_OFFSET 5*8
1532
1533         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1534
1535         /*
1536          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1537          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1538          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1539          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1540          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1541          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1542          * NMI will update.
1543          */
1544 repeat_nmi:
1545         /*
1546          * Update the stack variable to say we are still in NMI (the update
1547          * is benign for the non-repeat case, where 1 was pushed just above
1548          * to this very stack slot).
1549          */
1550         movq $1, 10*8(%rsp)
1551
1552         /* Make another copy, this one may be modified by nested NMIs */
1553         addq $(10*8), %rsp
1554         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -10*8
1555         .rept 5
1556         pushq_cfi -6*8(%rsp)
1557         .endr
1558         subq $(5*8), %rsp
1559         CFI_DEF_CFA_OFFSET 5*8
1560 end_repeat_nmi:
1561
1562         /*
1563          * Everything below this point can be preempted by a nested
1564          * NMI if the first NMI took an exception and reset our iret stack
1565          * so that we repeat another NMI.
1566          */
1567         pushq_cfi $-1           /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1568         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1569
1570         /*
1571          * Use paranoid_entry to handle SWAPGS, but no need to use paranoid_exit
1572          * as we should not be calling schedule in NMI context.
1573          * Even with normal interrupts enabled. An NMI should not be
1574          * setting NEED_RESCHED or anything that normal interrupts and
1575          * exceptions might do.
1576          */
1577         call paranoid_entry
1578         DEFAULT_FRAME 0
1579
1580         /*
1581          * Save off the CR2 register. If we take a page fault in the NMI then
1582          * it could corrupt the CR2 value. If the NMI preempts a page fault
1583          * handler before it was able to read the CR2 register, and then the
1584          * NMI itself takes a page fault, the page fault that was preempted
1585          * will read the information from the NMI page fault and not the
1586          * origin fault. Save it off and restore it if it changes.
1587          * Use the r12 callee-saved register.
1588          */
1589         movq %cr2, %r12
1590
1591         /* paranoidentry do_nmi, 0; without TRACE_IRQS_OFF */
1592         movq %rsp,%rdi
1593         movq $-1,%rsi
1594         call do_nmi
1595
1596         /* Did the NMI take a page fault? Restore cr2 if it did */
1597         movq %cr2, %rcx
1598         cmpq %rcx, %r12
1599         je 1f
1600         movq %r12, %cr2
1601 1:
1602         
1603         testl %ebx,%ebx                         /* swapgs needed? */
1604         jnz nmi_restore
1605 nmi_swapgs:
1606         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1607 nmi_restore:
1608         RESTORE_EXTRA_REGS
1609         RESTORE_C_REGS
1610         /* Pop the extra iret frame at once */
1611         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 6*8
1612
1613         /* Clear the NMI executing stack variable */
1614         movq $0, 5*8(%rsp)
1615         jmp irq_return
1616         CFI_ENDPROC
1617 END(nmi)
1618
1619 ENTRY(ignore_sysret)
1620         CFI_STARTPROC
1621         mov $-ENOSYS,%eax
1622         sysret
1623         CFI_ENDPROC
1624 END(ignore_sysret)
1625