arch/x86/kernel/traps.c

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