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/export.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/sched/task_stack.h>
  33 #include <linux/timer.h>
  34 #include <linux/init.h>
  35 #include <linux/bug.h>
  36 #include <linux/nmi.h>
  37 #include <linux/mm.h>
  38 #include <linux/smp.h>
  39 #include <linux/io.h>
  40
  41 #if defined(CONFIG_EDAC)
  42 #include <linux/edac.h>
  43 #endif
  44
  45 #include <asm/stacktrace.h>
  46 #include <asm/processor.h>
  47 #include <asm/debugreg.h>
  48 #include <linux/atomic.h>
  49 #include <asm/text-patching.h>
  50 #include <asm/ftrace.h>
  51 #include <asm/traps.h>
  52 #include <asm/desc.h>
  53 #include <asm/fpu/internal.h>
  54 #include <asm/mce.h>
  55 #include <asm/fixmap.h>
  56 #include <asm/mach_traps.h>
  57 #include <asm/alternative.h>
  58 #include <asm/fpu/xstate.h>
  59 #include <asm/trace/mpx.h>
  60 #include <asm/mpx.h>
  61 #include <asm/vm86.h>
  62 #include <asm/umip.h>
  63
  64 #ifdef CONFIG_X86_64
  65 #include <asm/x86_init.h>
  66 #include <asm/pgalloc.h>
  67 #include <asm/proto.h>
  68 #else
  69 #include <asm/processor-flags.h>
  70 #include <asm/setup.h>
  71 #include <asm/proto.h>
  72 #endif
  73
  74 DECLARE_BITMAP(system_vectors, NR_VECTORS);
  75
  76 static inline void cond_local_irq_enable(struct pt_regs *regs)
  77 {
  78         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
  79                 local_irq_enable();
  80 }
  81
  82 static inline void cond_local_irq_disable(struct pt_regs *regs)
  83 {
  84         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
  85                 local_irq_disable();
  86 }
  87
  88 /*
  89  * In IST context, we explicitly disable preemption.  This serves two
  90  * purposes: it makes it much less likely that we would accidentally
  91  * schedule in IST context and it will force a warning if we somehow
  92  * manage to schedule by accident.
  93  */
  94 void ist_enter(struct pt_regs *regs)
  95 {
  96         if (user_mode(regs)) {
  97                 RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
  98         } else {
  99                 /*
 100                  * We might have interrupted pretty much anything.  In
 101                  * fact, if we're a machine check, we can even interrupt
 102                  * NMI processing.  We don't want in_nmi() to return true,
 103                  * but we need to notify RCU.
 104                  */
 105                 rcu_nmi_enter();
 106         }
 107
 108         preempt_disable();
 109
 110         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
 111         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "ist_enter didn't work");
 112 }
 113
 114 void ist_exit(struct pt_regs *regs)
 115 {
 116         preempt_enable_no_resched();
 117
 118         if (!user_mode(regs))
 119                 rcu_nmi_exit();
 120 }
 121
 122 /**
 123  * ist_begin_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
 124  * @regs:       regs passed to the IST exception handler
 125  *
 126  * IST exception handlers normally cannot schedule.  As a special
 127  * exception, if the exception interrupted userspace code (i.e.
 128  * user_mode(regs) would return true) and the exception was not
 129  * a double fault, it can be safe to schedule.  ist_begin_non_atomic()
 130  * begins a non-atomic section within an ist_enter()/ist_exit() region.
 131  * Callers are responsible for enabling interrupts themselves inside
 132  * the non-atomic section, and callers must call ist_end_non_atomic()
 133  * before ist_exit().
 134  */
 135 void ist_begin_non_atomic(struct pt_regs *regs)
 136 {
 137         BUG_ON(!user_mode(regs));
 138
 139         /*
 140          * Sanity check: we need to be on the normal thread stack.  This
 141          * will catch asm bugs and any attempt to use ist_preempt_enable
 142          * from double_fault.
 143          */
 144         BUG_ON(!on_thread_stack());
 145
 146         preempt_enable_no_resched();
 147 }
 148
 149 /**
 150  * ist_end_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
 151  *
 152  * Ends a non-atomic section started with ist_begin_non_atomic().
 153  */
 154 void ist_end_non_atomic(void)
 155 {
 156         preempt_disable();
 157 }
 158
 159 int is_valid_bugaddr(unsigned long addr)
 160 {
 161         unsigned short ud;
 162
 163         if (addr < TASK_SIZE_MAX)
 164                 return 0;
 165
 166         if (probe_kernel_address((unsigned short *)addr, ud))
 167                 return 0;
 168
 169         return ud == INSN_UD0 || ud == INSN_UD2;
 170 }
 171
 172 int fixup_bug(struct pt_regs *regs, int trapnr)
 173 {
 174         if (trapnr != X86_TRAP_UD)
 175                 return 0;
 176
 177         switch (report_bug(regs->ip, regs)) {
 178         case BUG_TRAP_TYPE_NONE:
 179         case BUG_TRAP_TYPE_BUG:
 180                 break;
 181
 182         case BUG_TRAP_TYPE_WARN:
 183                 regs->ip += LEN_UD0;
 184                 return 1;
 185         }
 186
 187         return 0;
 188 }
 189
 190 static nokprobe_inline int
 191 do_trap_no_signal(struct task_struct *tsk, int trapnr, char *str,
 192                   struct pt_regs *regs, long error_code)
 193 {
 194         if (v8086_mode(regs)) {
 195                 /*
 196                  * Traps 0, 1, 3, 4, and 5 should be forwarded to vm86.
 197                  * On nmi (interrupt 2), do_trap should not be called.
 198                  */
 199                 if (trapnr < X86_TRAP_UD) {
 200                         if (!handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs,
 201                                                 error_code, trapnr))
 202                                 return 0;
 203                 }
 204                 return -1;
 205         }
 206
 207         if (!user_mode(regs)) {
 208                 if (fixup_exception(regs, trapnr))
 209                         return 0;
 210
 211                 tsk->thread.error_code = error_code;
 212                 tsk->thread.trap_nr = trapnr;
 213                 die(str, regs, error_code);
 214         }
 215
 216         return -1;
 217 }
 218
 219 static siginfo_t *fill_trap_info(struct pt_regs *regs, int signr, int trapnr,
 220                                 siginfo_t *info)
 221 {
 222         unsigned long siaddr;
 223         int sicode;
 224
 225         switch (trapnr) {
 226         default:
 227                 return SEND_SIG_PRIV;
 228
 229         case X86_TRAP_DE:
 230                 sicode = FPE_INTDIV;
 231                 siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs);
 232                 break;
 233         case X86_TRAP_UD:
 234                 sicode = ILL_ILLOPN;
 235                 siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs);
 236                 break;
 237         case X86_TRAP_AC:
 238                 sicode = BUS_ADRALN;
 239                 siaddr = 0;
 240                 break;
 241         }
 242
 243         info->si_signo = signr;
 244         info->si_errno = 0;
 245         info->si_code = sicode;
 246         info->si_addr = (void __user *)siaddr;
 247         return info;
 248 }
 249
 250 static void
 251 do_trap(int trapnr, int signr, char *str, struct pt_regs *regs,
 252         long error_code, siginfo_t *info)
 253 {
 254         struct task_struct *tsk = current;
 255
 256
 257         if (!do_trap_no_signal(tsk, trapnr, str, regs, error_code))
 258                 return;
 259         /*
 260          * We want error_code and trap_nr set for userspace faults and
 261          * kernelspace faults which result in die(), but not
 262          * kernelspace faults which are fixed up.  die() gives the
 263          * process no chance to handle the signal and notice the
 264          * kernel fault information, so that won't result in polluting
 265          * the information about previously queued, but not yet
 266          * delivered, faults.  See also do_general_protection below.
 267          */
 268         tsk->thread.error_code = error_code;
 269         tsk->thread.trap_nr = trapnr;
 270
 271         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, signr) &&
 272             printk_ratelimit()) {
 273                 pr_info("%s[%d] trap %s ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 274                         tsk->comm, tsk->pid, str,
 275                         regs->ip, regs->sp, error_code);
 276                 print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
 277                 pr_cont("\n");
 278         }
 279
 280         force_sig_info(signr, info ?: SEND_SIG_PRIV, tsk);
 281 }
 282 NOKPROBE_SYMBOL(do_trap);
 283
 284 static void do_error_trap(struct pt_regs *regs, long error_code, char *str,
 285                           unsigned long trapnr, int signr)
 286 {
 287         siginfo_t info;
 288
 289         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 290
 291         /*
 292          * WARN*()s end up here; fix them up before we call the
 293          * notifier chain.
 294          */
 295         if (!user_mode(regs) && fixup_bug(regs, trapnr))
 296                 return;
 297
 298         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) !=
 299                         NOTIFY_STOP) {
 300                 cond_local_irq_enable(regs);
 301                 do_trap(trapnr, signr, str, regs, error_code,
 302                         fill_trap_info(regs, signr, trapnr, &info));
 303         }
 304 }
 305
 306 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name)                              \
 307 dotraplinkage void do_##name(struct pt_regs *regs, long error_code)     \
 308 {                                                                       \
 309         do_error_trap(regs, error_code, str, trapnr, signr);            \
 310 }
 311
 312 DO_ERROR(X86_TRAP_DE,     SIGFPE,  "divide error",              divide_error)
 313 DO_ERROR(X86_TRAP_OF,     SIGSEGV, "overflow",                  overflow)
 314 DO_ERROR(X86_TRAP_UD,     SIGILL,  "invalid opcode",            invalid_op)
 315 DO_ERROR(X86_TRAP_OLD_MF, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun",coprocessor_segment_overrun)
 316 DO_ERROR(X86_TRAP_TS,     SIGSEGV, "invalid TSS",               invalid_TSS)
 317 DO_ERROR(X86_TRAP_NP,     SIGBUS,  "segment not present",       segment_not_present)
 318 DO_ERROR(X86_TRAP_SS,     SIGBUS,  "stack segment",             stack_segment)
 319 DO_ERROR(X86_TRAP_AC,     SIGBUS,  "alignment check",           alignment_check)
 320
 321 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 322 __visible void __noreturn handle_stack_overflow(const char *message,
 323                                                 struct pt_regs *regs,
 324                                                 unsigned long fault_address)
 325 {
 326         printk(KERN_EMERG "BUG: stack guard page was hit at %p (stack is %p..%p)\n",
 327                  (void *)fault_address, current->stack,
 328                  (char *)current->stack + THREAD_SIZE - 1);
 329         die(message, regs, 0);
 330
 331         /* Be absolutely certain we don't return. */
 332         panic(message);
 333 }
 334 #endif
 335
 336 #ifdef CONFIG_X86_64
 337 /* Runs on IST stack */
 338 dotraplinkage void do_double_fault(struct pt_regs *regs, long error_code)
 339 {
 340         static const char str[] = "double fault";
 341         struct task_struct *tsk = current;
 342 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 343         unsigned long cr2;
 344 #endif
 345
 346 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
 347         extern unsigned char native_irq_return_iret[];
 348
 349         /*
 350          * If IRET takes a non-IST fault on the espfix64 stack, then we
 351          * end up promoting it to a doublefault.  In that case, modify
 352          * the stack to make it look like we just entered the #GP
 353          * handler from user space, similar to bad_iret.
 354          *
 355          * No need for ist_enter here because we don't use RCU.
 356          */
 357         if (((long)regs->sp >> PGDIR_SHIFT) == ESPFIX_PGD_ENTRY &&
 358                 regs->cs == __KERNEL_CS &&
 359                 regs->ip == (unsigned long)native_irq_return_iret)
 360         {
 361                 struct pt_regs *normal_regs = task_pt_regs(current);
 362
 363                 /* Fake a #GP(0) from userspace. */
 364                 memmove(&normal_regs->ip, (void *)regs->sp, 5*8);
 365                 normal_regs->orig_ax = 0;  /* Missing (lost) #GP error code */
 366                 regs->ip = (unsigned long)general_protection;
 367                 regs->sp = (unsigned long)&normal_regs->orig_ax;
 368
 369                 return;
 370         }
 371 #endif
 372
 373         ist_enter(regs);
 374         notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, X86_TRAP_DF, SIGSEGV);
 375
 376         tsk->thread.error_code = error_code;
 377         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_DF;
 378
 379 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 380         /*
 381          * If we overflow the stack into a guard page, the CPU will fail
 382          * to deliver #PF and will send #DF instead.  Similarly, if we
 383          * take any non-IST exception while too close to the bottom of
 384          * the stack, the processor will get a page fault while
 385          * delivering the exception and will generate a double fault.
 386          *
 387          * According to the SDM (footnote in 6.15 under "Interrupt 14 -
 388          * Page-Fault Exception (#PF):
 389          *
 390          *   Processors update CR2 whenever a page fault is detected. If a
 391          *   second page fault occurs while an earlier page fault is being
 392          *   deliv- ered, the faulting linear address of the second fault will
 393          *   overwrite the contents of CR2 (replacing the previous
 394          *   address). These updates to CR2 occur even if the page fault
 395          *   results in a double fault or occurs during the delivery of a
 396          *   double fault.
 397          *
 398          * The logic below has a small possibility of incorrectly diagnosing
 399          * some errors as stack overflows.  For example, if the IDT or GDT
 400          * gets corrupted such that #GP delivery fails due to a bad descriptor
 401          * causing #GP and we hit this condition while CR2 coincidentally
 402          * points to the stack guard page, we'll think we overflowed the
 403          * stack.  Given that we're going to panic one way or another
 404          * if this happens, this isn't necessarily worth fixing.
 405          *
 406          * If necessary, we could improve the test by only diagnosing
 407          * a stack overflow if the saved RSP points within 47 bytes of
 408          * the bottom of the stack: if RSP == tsk_stack + 48 and we
 409          * take an exception, the stack is already aligned and there
 410          * will be enough room SS, RSP, RFLAGS, CS, RIP, and a
 411          * possible error code, so a stack overflow would *not* double
 412          * fault.  With any less space left, exception delivery could
 413          * fail, and, as a practical matter, we've overflowed the
 414          * stack even if the actual trigger for the double fault was
 415          * something else.
 416          */
 417         cr2 = read_cr2();
 418         if ((unsigned long)task_stack_page(tsk) - 1 - cr2 < PAGE_SIZE)
 419                 handle_stack_overflow("kernel stack overflow (double-fault)", regs, cr2);
 420 #endif
 421
 422 #ifdef CONFIG_DOUBLEFAULT
 423         df_debug(regs, error_code);
 424 #endif
 425         /*
 426          * This is always a kernel trap and never fixable (and thus must
 427          * never return).
 428          */
 429         for (;;)
 430                 die(str, regs, error_code);
 431 }
 432 #endif
 433
 434 dotraplinkage void do_bounds(struct pt_regs *regs, long error_code)
 435 {
 436         const struct mpx_bndcsr *bndcsr;
 437         siginfo_t *info;
 438
 439         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 440         if (notify_die(DIE_TRAP, "bounds", regs, error_code,
 441                         X86_TRAP_BR, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 442                 return;
 443         cond_local_irq_enable(regs);
 444
 445         if (!user_mode(regs))
 446                 die("bounds", regs, error_code);
 447
 448         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_MPX)) {
 449                 /* The exception is not from Intel MPX */
 450                 goto exit_trap;
 451         }
 452
 453         /*
 454          * We need to look at BNDSTATUS to resolve this exception.
 455          * A NULL here might mean that it is in its 'init state',
 456          * which is all zeros which indicates MPX was not
 457          * responsible for the exception.
 458          */
 459         bndcsr = get_xsave_field_ptr(XFEATURE_MASK_BNDCSR);
 460         if (!bndcsr)
 461                 goto exit_trap;
 462
 463         trace_bounds_exception_mpx(bndcsr);
 464         /*
 465          * The error code field of the BNDSTATUS register communicates status
 466          * information of a bound range exception #BR or operation involving
 467          * bound directory.
 468          */
 469         switch (bndcsr->bndstatus & MPX_BNDSTA_ERROR_CODE) {
 470         case 2: /* Bound directory has invalid entry. */
 471                 if (mpx_handle_bd_fault())
 472                         goto exit_trap;
 473                 break; /* Success, it was handled */
 474         case 1: /* Bound violation. */
 475                 info = mpx_generate_siginfo(regs);
 476                 if (IS_ERR(info)) {
 477                         /*
 478                          * We failed to decode the MPX instruction.  Act as if
 479                          * the exception was not caused by MPX.
 480                          */
 481                         goto exit_trap;
 482                 }
 483                 /*
 484                  * Success, we decoded the instruction and retrieved
 485                  * an 'info' containing the address being accessed
 486                  * which caused the exception.  This information
 487                  * allows and application to possibly handle the
 488                  * #BR exception itself.
 489                  */
 490                 do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, info);
 491                 kfree(info);
 492                 break;
 493         case 0: /* No exception caused by Intel MPX operations. */
 494                 goto exit_trap;
 495         default:
 496                 die("bounds", regs, error_code);
 497         }
 498
 499         return;
 500
 501 exit_trap:
 502         /*
 503          * This path out is for all the cases where we could not
 504          * handle the exception in some way (like allocating a
 505          * table or telling userspace about it.  We will also end
 506          * up here if the kernel has MPX turned off at compile
 507          * time..
 508          */
 509         do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, NULL);
 510 }
 511
 512 dotraplinkage void
 513 do_general_protection(struct pt_regs *regs, long error_code)
 514 {
 515         struct task_struct *tsk;
 516
 517         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 518         cond_local_irq_enable(regs);
 519
 520         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_UMIP)) {
 521                 if (user_mode(regs) && fixup_umip_exception(regs))
 522                         return;
 523         }
 524
 525         if (v8086_mode(regs)) {
 526                 local_irq_enable();
 527                 handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
 528                 return;
 529         }
 530
 531         tsk = current;
 532         if (!user_mode(regs)) {
 533                 if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_GP))
 534                         return;
 535
 536                 tsk->thread.error_code = error_code;
 537                 tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
 538                 if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs, error_code,
 539                                X86_TRAP_GP, SIGSEGV) != NOTIFY_STOP)
 540                         die("general protection fault", regs, error_code);
 541                 return;
 542         }
 543
 544         tsk->thread.error_code = error_code;
 545         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
 546
 547         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
 548                         printk_ratelimit()) {
 549                 pr_info("%s[%d] general protection ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 550                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk),
 551                         regs->ip, regs->sp, error_code);
 552                 print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
 553                 pr_cont("\n");
 554         }
 555
 556         force_sig_info(SIGSEGV, SEND_SIG_PRIV, tsk);
 557 }
 558 NOKPROBE_SYMBOL(do_general_protection);
 559
 560 /* May run on IST stack. */
 561 dotraplinkage void notrace do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
 562 {
 563 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 564         /*
 565          * ftrace must be first, everything else may cause a recursive crash.
 566          * See note by declaration of modifying_ftrace_code in ftrace.c
 567          */
 568         if (unlikely(atomic_read(&modifying_ftrace_code)) &&
 569             ftrace_int3_handler(regs))
 570                 return;
 571 #endif
 572         if (poke_int3_handler(regs))
 573                 return;
 574
 575         ist_enter(regs);
 576         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 577 #ifdef CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP
 578         if (kgdb_ll_trap(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
 579                                 SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 580                 goto exit;
 581 #endif /* CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP */
 582
 583 #ifdef CONFIG_KPROBES
 584         if (kprobe_int3_handler(regs))
 585                 goto exit;
 586 #endif
 587
 588         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
 589                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 590                 goto exit;
 591
 592         /*
 593          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
 594          * as we may switch to the interrupt stack.
 595          */
 596         debug_stack_usage_inc();
 597         cond_local_irq_enable(regs);
 598         do_trap(X86_TRAP_BP, SIGTRAP, "int3", regs, error_code, NULL);
 599         cond_local_irq_disable(regs);
 600         debug_stack_usage_dec();
 601 exit:
 602         ist_exit(regs);
 603 }
 604 NOKPROBE_SYMBOL(do_int3);
 605
 606 #ifdef CONFIG_X86_64
 607 /*
 608  * Help handler running on IST stack to switch off the IST stack if the
 609  * interrupted code was in user mode. The actual stack switch is done in
 610  * entry_64.S
 611  */
 612 asmlinkage __visible notrace struct pt_regs *sync_regs(struct pt_regs *eregs)
 613 {
 614         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
 615         *regs = *eregs;
 616         return regs;
 617 }
 618 NOKPROBE_SYMBOL(sync_regs);
 619
 620 struct bad_iret_stack {
 621         void *error_entry_ret;
 622         struct pt_regs regs;
 623 };
 624
 625 asmlinkage __visible notrace
 626 struct bad_iret_stack *fixup_bad_iret(struct bad_iret_stack *s)
 627 {
 628         /*
 629          * This is called from entry_64.S early in handling a fault
 630          * caused by a bad iret to user mode.  To handle the fault
 631          * correctly, we want move our stack frame to task_pt_regs
 632          * and we want to pretend that the exception came from the
 633          * iret target.
 634          */
 635         struct bad_iret_stack *new_stack =
 636                 container_of(task_pt_regs(current),
 637                              struct bad_iret_stack, regs);
 638
 639         /* Copy the IRET target to the new stack. */
 640         memmove(&new_stack->regs.ip, (void *)s->regs.sp, 5*8);
 641
 642         /* Copy the remainder of the stack from the current stack. */
 643         memmove(new_stack, s, offsetof(struct bad_iret_stack, regs.ip));
 644
 645         BUG_ON(!user_mode(&new_stack->regs));
 646         return new_stack;
 647 }
 648 NOKPROBE_SYMBOL(fixup_bad_iret);
 649 #endif
 650
 651 static bool is_sysenter_singlestep(struct pt_regs *regs)
 652 {
 653         /*
 654          * We don't try for precision here.  If we're anywhere in the region of
 655          * code that can be single-stepped in the SYSENTER entry path, then
 656          * assume that this is a useless single-step trap due to SYSENTER
 657          * being invoked with TF set.  (We don't know in advance exactly
 658          * which instructions will be hit because BTF could plausibly
 659          * be set.)
 660          */
 661 #ifdef CONFIG_X86_32
 662         return (regs->ip - (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region) <
 663                 (unsigned long)__end_SYSENTER_singlestep_region -
 664                 (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region;
 665 #elif defined(CONFIG_IA32_EMULATION)
 666         return (regs->ip - (unsigned long)entry_SYSENTER_compat) <
 667                 (unsigned long)__end_entry_SYSENTER_compat -
 668                 (unsigned long)entry_SYSENTER_compat;
 669 #else
 670         return false;
 671 #endif
 672 }
 673
 674 /*
 675  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
 676  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
 677  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
 678  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
 679  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
 680  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
 681  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
 682  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
 683  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
 684  *
 685  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
 686  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
 687  * user code runs with the correct debug control register even though
 688  * we clear it here.
 689  *
 690  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
 691  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
 692  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
 693  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
 694  * by user code)
 695  *
 696  * May run on IST stack.
 697  */
 698 dotraplinkage void do_debug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 699 {
 700         struct task_struct *tsk = current;
 701         int user_icebp = 0;
 702         unsigned long dr6;
 703         int si_code;
 704
 705         ist_enter(regs);
 706
 707         get_debugreg(dr6, 6);
 708         /*
 709          * The Intel SDM says:
 710          *
 711          *   Certain debug exceptions may clear bits 0-3. The remaining
 712          *   contents of the DR6 register are never cleared by the
 713          *   processor. To avoid confusion in identifying debug
 714          *   exceptions, debug handlers should clear the register before
 715          *   returning to the interrupted task.
 716          *
 717          * Keep it simple: clear DR6 immediately.
 718          */
 719         set_debugreg(0, 6);
 720
 721         /* Filter out all the reserved bits which are preset to 1 */
 722         dr6 &= ~DR6_RESERVED;
 723
 724         /*
 725          * The SDM says "The processor clears the BTF flag when it
 726          * generates a debug exception."  Clear TIF_BLOCKSTEP to keep
 727          * TIF_BLOCKSTEP in sync with the hardware BTF flag.
 728          */
 729         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_BLOCKSTEP);
 730
 731         if (unlikely(!user_mode(regs) && (dr6 & DR_STEP) &&
 732                      is_sysenter_singlestep(regs))) {
 733                 dr6 &= ~DR_STEP;
 734                 if (!dr6)
 735                         goto exit;
 736                 /*
 737                  * else we might have gotten a single-step trap and hit a
 738                  * watchpoint at the same time, in which case we should fall
 739                  * through and handle the watchpoint.
 740                  */
 741         }
 742
 743         /*
 744          * If dr6 has no reason to give us about the origin of this trap,
 745          * then it's very likely the result of an icebp/int01 trap.
 746          * User wants a sigtrap for that.
 747          */
 748         if (!dr6 && user_mode(regs))
 749                 user_icebp = 1;
 750
 751         /* Store the virtualized DR6 value */
 752         tsk->thread.debugreg6 = dr6;
 753
 754 #ifdef CONFIG_KPROBES
 755         if (kprobe_debug_handler(regs))
 756                 goto exit;
 757 #endif
 758
 759         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, (long)&dr6, error_code,
 760                                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 761                 goto exit;
 762
 763         /*
 764          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
 765          * as we may switch to the interrupt stack.
 766          */
 767         debug_stack_usage_inc();
 768
 769         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
 770         cond_local_irq_enable(regs);
 771
 772         if (v8086_mode(regs)) {
 773                 handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code,
 774                                         X86_TRAP_DB);
 775                 cond_local_irq_disable(regs);
 776                 debug_stack_usage_dec();
 777                 goto exit;
 778         }
 779
 780         if (WARN_ON_ONCE((dr6 & DR_STEP) && !user_mode(regs))) {
 781                 /*
 782                  * Historical junk that used to handle SYSENTER single-stepping.
 783                  * This should be unreachable now.  If we survive for a while
 784                  * without anyone hitting this warning, we'll turn this into
 785                  * an oops.
 786                  */
 787                 tsk->thread.debugreg6 &= ~DR_STEP;
 788                 set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
 789                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 790         }
 791         si_code = get_si_code(tsk->thread.debugreg6);
 792         if (tsk->thread.debugreg6 & (DR_STEP | DR_TRAP_BITS) || user_icebp)
 793                 send_sigtrap(tsk, regs, error_code, si_code);
 794         cond_local_irq_disable(regs);
 795         debug_stack_usage_dec();
 796
 797 exit:
 798 #if defined(CONFIG_X86_32)
 799         /*
 800          * This is the most likely code path that involves non-trivial use
 801          * of the SYSENTER stack.  Check that we haven't overrun it.
 802          */
 803         WARN(this_cpu_read(cpu_tss.SYSENTER_stack_canary) != STACK_END_MAGIC,
 804              "Overran or corrupted SYSENTER stack\n");
 805 #endif
 806         ist_exit(regs);
 807 }
 808 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug);
 809
 810 /*
 811  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
 812  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
 813  * IRQ13 behaviour
 814  */
 815 static void math_error(struct pt_regs *regs, int error_code, int trapnr)
 816 {
 817         struct task_struct *task = current;
 818         struct fpu *fpu = &task->thread.fpu;
 819         siginfo_t info;
 820         char *str = (trapnr == X86_TRAP_MF) ? "fpu exception" :
 821                                                 "simd exception";
 822
 823         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, SIGFPE) == NOTIFY_STOP)
 824                 return;
 825         cond_local_irq_enable(regs);
 826
 827         if (!user_mode(regs)) {
 828                 if (!fixup_exception(regs, trapnr)) {
 829                         task->thread.error_code = error_code;
 830                         task->thread.trap_nr = trapnr;
 831                         die(str, regs, error_code);
 832                 }
 833                 return;
 834         }
 835
 836         /*
 837          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 838          */
 839         fpu__save(fpu);
 840
 841         task->thread.trap_nr    = trapnr;
 842         task->thread.error_code = error_code;
 843         info.si_signo           = SIGFPE;
 844         info.si_errno           = 0;
 845         info.si_addr            = (void __user *)uprobe_get_trap_addr(regs);
 846
 847         info.si_code = fpu__exception_code(fpu, trapnr);
 848
 849         /* Retry when we get spurious exceptions: */
 850         if (!info.si_code)
 851                 return;
 852
 853         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 854 }
 855
 856 dotraplinkage void do_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 857 {
 858         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 859         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_MF);
 860 }
 861
 862 dotraplinkage void
 863 do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 864 {
 865         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 866         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_XF);
 867 }
 868
 869 dotraplinkage void
 870 do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 871 {
 872         cond_local_irq_enable(regs);
 873 }
 874
 875 dotraplinkage void
 876 do_device_not_available(struct pt_regs *regs, long error_code)
 877 {
 878         unsigned long cr0;
 879
 880         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 881
 882 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
 883         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FPU) && (read_cr0() & X86_CR0_EM)) {
 884                 struct math_emu_info info = { };
 885
 886                 cond_local_irq_enable(regs);
 887
 888                 info.regs = regs;
 889                 math_emulate(&info);
 890                 return;
 891         }
 892 #endif
 893
 894         /* This should not happen. */
 895         cr0 = read_cr0();
 896         if (WARN(cr0 & X86_CR0_TS, "CR0.TS was set")) {
 897                 /* Try to fix it up and carry on. */
 898                 write_cr0(cr0 & ~X86_CR0_TS);
 899         } else {
 900                 /*
 901                  * Something terrible happened, and we're better off trying
 902                  * to kill the task than getting stuck in a never-ending
 903                  * loop of #NM faults.
 904                  */
 905                 die("unexpected #NM exception", regs, error_code);
 906         }
 907 }
 908 NOKPROBE_SYMBOL(do_device_not_available);
 909
 910 #ifdef CONFIG_X86_32
 911 dotraplinkage void do_iret_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 912 {
 913         siginfo_t info;
 914
 915         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 916         local_irq_enable();
 917
 918         info.si_signo = SIGILL;
 919         info.si_errno = 0;
 920         info.si_code = ILL_BADSTK;
 921         info.si_addr = NULL;
 922         if (notify_die(DIE_TRAP, "iret exception", regs, error_code,
 923                         X86_TRAP_IRET, SIGILL) != NOTIFY_STOP) {
 924                 do_trap(X86_TRAP_IRET, SIGILL, "iret exception", regs, error_code,
 925                         &info);
 926         }
 927 }
 928 #endif
 929
 930 void __init trap_init(void)
 931 {
 932         idt_setup_traps();
 933
 934         /*
 935          * Set the IDT descriptor to a fixed read-only location, so that the
 936          * "sidt" instruction will not leak the location of the kernel, and
 937          * to defend the IDT against arbitrary memory write vulnerabilities.
 938          * It will be reloaded in cpu_init() */
 939         __set_fixmap(FIX_RO_IDT, __pa_symbol(idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
 940         idt_descr.address = fix_to_virt(FIX_RO_IDT);
 941
 942         /*
 943          * Should be a barrier for any external CPU state:
 944          */
 945         cpu_init();
 946
 947         idt_setup_ist_traps();
 948
 949         x86_init.irqs.trap_init();
 950
 951         idt_setup_debugidt_traps();
 952 }