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 #include <linux/interrupt.h>
  13 #include <linux/kallsyms.h>
  14 #include <linux/spinlock.h>
  15 #include <linux/kprobes.h>
  16 #include <linux/uaccess.h>
  17 #include <linux/utsname.h>
  18 #include <linux/kdebug.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/module.h>
  21 #include <linux/ptrace.h>
  22 #include <linux/string.h>
  23 #include <linux/delay.h>
  24 #include <linux/errno.h>
  25 #include <linux/kexec.h>
  26 #include <linux/sched.h>
  27 #include <linux/timer.h>
  28 #include <linux/init.h>
  29 #include <linux/bug.h>
  30 #include <linux/nmi.h>
  31 #include <linux/mm.h>
  32 #include <linux/smp.h>
  33 #include <linux/io.h>
  34
  35 #ifdef CONFIG_EISA
  36 #include <linux/ioport.h>
  37 #include <linux/eisa.h>
  38 #endif
  39
  40 #ifdef CONFIG_MCA
  41 #include <linux/mca.h>
  42 #endif
  43
  44 #if defined(CONFIG_EDAC)
  45 #include <linux/edac.h>
  46 #endif
  47
  48 #include <asm/stacktrace.h>
  49 #include <asm/processor.h>
  50 #include <asm/debugreg.h>
  51 #include <asm/atomic.h>
  52 #include <asm/system.h>
  53 #include <asm/traps.h>
  54 #include <asm/desc.h>
  55 #include <asm/i387.h>
  56
  57 #include <mach_traps.h>
  58
  59 #ifdef CONFIG_X86_64
  60 #include <asm/pgalloc.h>
  61 #include <asm/proto.h>
  62 #include <asm/pda.h>
  63 #else
  64 #include <asm/processor-flags.h>
  65 #include <asm/arch_hooks.h>
  66 #include <asm/traps.h>
  67
  68 #include "cpu/mcheck/mce.h"
  69
  70 asmlinkage int system_call(void);
  71
  72 /* Do we ignore FPU interrupts ? */
  73 char ignore_fpu_irq;
  74
  75 /*
  76  * The IDT has to be page-aligned to simplify the Pentium
  77  * F0 0F bug workaround.. We have a special link segment
  78  * for this.
  79  */
  80 gate_desc idt_table[256]
  81         __attribute__((__section__(".data.idt"))) = { { { { 0, 0 } } }, };
  82 #endif
  83
  84 DECLARE_BITMAP(used_vectors, NR_VECTORS);
  85 EXPORT_SYMBOL_GPL(used_vectors);
  86
  87 static int ignore_nmis;
  88
  89 static inline void conditional_sti(struct pt_regs *regs)
  90 {
  91         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
  92                 local_irq_enable();
  93 }
  94
  95 static inline void preempt_conditional_sti(struct pt_regs *regs)
  96 {
  97         inc_preempt_count();
  98         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
  99                 local_irq_enable();
 100 }
 101
 102 static inline void conditional_cli(struct pt_regs *regs)
 103 {
 104         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
 105                 local_irq_disable();
 106 }
 107
 108 static inline void preempt_conditional_cli(struct pt_regs *regs)
 109 {
 110         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
 111                 local_irq_disable();
 112         dec_preempt_count();
 113 }
 114
 115 #ifdef CONFIG_X86_32
 116 static inline void
 117 die_if_kernel(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
 118 {
 119         if (!user_mode_vm(regs))
 120                 die(str, regs, err);
 121 }
 122
 123 /*
 124  * Perform the lazy TSS's I/O bitmap copy. If the TSS has an
 125  * invalid offset set (the LAZY one) and the faulting thread has
 126  * a valid I/O bitmap pointer, we copy the I/O bitmap in the TSS,
 127  * we set the offset field correctly and return 1.
 128  */
 129 static int lazy_iobitmap_copy(void)
 130 {
 131         struct thread_struct *thread;
 132         struct tss_struct *tss;
 133         int cpu;
 134
 135         cpu = get_cpu();
 136         tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
 137         thread = &current->thread;
 138
 139         if (tss->x86_tss.io_bitmap_base == INVALID_IO_BITMAP_OFFSET_LAZY &&
 140             thread->io_bitmap_ptr) {
 141                 memcpy(tss->io_bitmap, thread->io_bitmap_ptr,
 142                        thread->io_bitmap_max);
 143                 /*
 144                  * If the previously set map was extending to higher ports
 145                  * than the current one, pad extra space with 0xff (no access).
 146                  */
 147                 if (thread->io_bitmap_max < tss->io_bitmap_max) {
 148                         memset((char *) tss->io_bitmap +
 149                                 thread->io_bitmap_max, 0xff,
 150                                 tss->io_bitmap_max - thread->io_bitmap_max);
 151                 }
 152                 tss->io_bitmap_max = thread->io_bitmap_max;
 153                 tss->x86_tss.io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
 154                 tss->io_bitmap_owner = thread;
 155                 put_cpu();
 156
 157                 return 1;
 158         }
 159         put_cpu();
 160
 161         return 0;
 162 }
 163 #endif
 164
 165 static void __kprobes
 166 do_trap(int trapnr, int signr, char *str, struct pt_regs *regs,
 167         long error_code, siginfo_t *info)
 168 {
 169         struct task_struct *tsk = current;
 170
 171 #ifdef CONFIG_X86_32
 172         if (regs->flags & X86_VM_MASK) {
 173                 /*
 174                  * traps 0, 1, 3, 4, and 5 should be forwarded to vm86.
 175                  * On nmi (interrupt 2), do_trap should not be called.
 176                  */
 177                 if (trapnr < 6)
 178                         goto vm86_trap;
 179                 goto trap_signal;
 180         }
 181 #endif
 182
 183         if (!user_mode(regs))
 184                 goto kernel_trap;
 185
 186 #ifdef CONFIG_X86_32
 187 trap_signal:
 188 #endif
 189         /*
 190          * We want error_code and trap_no set for userspace faults and
 191          * kernelspace faults which result in die(), but not
 192          * kernelspace faults which are fixed up.  die() gives the
 193          * process no chance to handle the signal and notice the
 194          * kernel fault information, so that won't result in polluting
 195          * the information about previously queued, but not yet
 196          * delivered, faults.  See also do_general_protection below.
 197          */
 198         tsk->thread.error_code = error_code;
 199         tsk->thread.trap_no = trapnr;
 200
 201 #ifdef CONFIG_X86_64
 202         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, signr) &&
 203             printk_ratelimit()) {
 204                 printk(KERN_INFO
 205                        "%s[%d] trap %s ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 206                        tsk->comm, tsk->pid, str,
 207                        regs->ip, regs->sp, error_code);
 208                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 209                 printk("\n");
 210         }
 211 #endif
 212
 213         if (info)
 214                 force_sig_info(signr, info, tsk);
 215         else
 216                 force_sig(signr, tsk);
 217         return;
 218
 219 kernel_trap:
 220         if (!fixup_exception(regs)) {
 221                 tsk->thread.error_code = error_code;
 222                 tsk->thread.trap_no = trapnr;
 223                 die(str, regs, error_code);
 224         }
 225         return;
 226
 227 #ifdef CONFIG_X86_32
 228 vm86_trap:
 229         if (handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs,
 230                                                 error_code, trapnr))
 231                 goto trap_signal;
 232         return;
 233 #endif
 234 }
 235
 236 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name)                              \
 237 dotraplinkage void do_##name(struct pt_regs *regs, long error_code)     \
 238 {                                                                       \
 239         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr)  \
 240                                                         == NOTIFY_STOP) \
 241                 return;                                                 \
 242         conditional_sti(regs);                                          \
 243         do_trap(trapnr, signr, str, regs, error_code, NULL);            \
 244 }
 245
 246 #define DO_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr)         \
 247 dotraplinkage void do_##name(struct pt_regs *regs, long error_code)     \
 248 {                                                                       \
 249         siginfo_t info;                                                 \
 250         info.si_signo = signr;                                          \
 251         info.si_errno = 0;                                              \
 252         info.si_code = sicode;                                          \
 253         info.si_addr = (void __user *)siaddr;                           \
 254         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr)  \
 255                                                         == NOTIFY_STOP) \
 256                 return;                                                 \
 257         conditional_sti(regs);                                          \
 258         do_trap(trapnr, signr, str, regs, error_code, &info);           \
 259 }
 260
 261 DO_ERROR_INFO(0, SIGFPE, "divide error", divide_error, FPE_INTDIV, regs->ip)
 262 DO_ERROR(4, SIGSEGV, "overflow", overflow)
 263 DO_ERROR(5, SIGSEGV, "bounds", bounds)
 264 DO_ERROR_INFO(6, SIGILL, "invalid opcode", invalid_op, ILL_ILLOPN, regs->ip)
 265 DO_ERROR(9, SIGFPE, "coprocessor segment overrun", coprocessor_segment_overrun)
 266 DO_ERROR(10, SIGSEGV, "invalid TSS", invalid_TSS)
 267 DO_ERROR(11, SIGBUS, "segment not present", segment_not_present)
 268 #ifdef CONFIG_X86_32
 269 DO_ERROR(12, SIGBUS, "stack segment", stack_segment)
 270 #endif
 271 DO_ERROR_INFO(17, SIGBUS, "alignment check", alignment_check, BUS_ADRALN, 0)
 272
 273 #ifdef CONFIG_X86_64
 274 /* Runs on IST stack */
 275 dotraplinkage void do_stack_segment(struct pt_regs *regs, long error_code)
 276 {
 277         if (notify_die(DIE_TRAP, "stack segment", regs, error_code,
 278                         12, SIGBUS) == NOTIFY_STOP)
 279                 return;
 280         preempt_conditional_sti(regs);
 281         do_trap(12, SIGBUS, "stack segment", regs, error_code, NULL);
 282         preempt_conditional_cli(regs);
 283 }
 284
 285 dotraplinkage void do_double_fault(struct pt_regs *regs, long error_code)
 286 {
 287         static const char str[] = "double fault";
 288         struct task_struct *tsk = current;
 289
 290         /* Return not checked because double check cannot be ignored */
 291         notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, 8, SIGSEGV);
 292
 293         tsk->thread.error_code = error_code;
 294         tsk->thread.trap_no = 8;
 295
 296         /*
 297          * This is always a kernel trap and never fixable (and thus must
 298          * never return).
 299          */
 300         for (;;)
 301                 die(str, regs, error_code);
 302 }
 303 #endif
 304
 305 dotraplinkage void __kprobes
 306 do_general_protection(struct pt_regs *regs, long error_code)
 307 {
 308         struct task_struct *tsk;
 309
 310         conditional_sti(regs);
 311
 312 #ifdef CONFIG_X86_32
 313         if (lazy_iobitmap_copy()) {
 314                 /* restart the faulting instruction */
 315                 return;
 316         }
 317
 318         if (regs->flags & X86_VM_MASK)
 319                 goto gp_in_vm86;
 320 #endif
 321
 322         tsk = current;
 323         if (!user_mode(regs))
 324                 goto gp_in_kernel;
 325
 326         tsk->thread.error_code = error_code;
 327         tsk->thread.trap_no = 13;
 328
 329         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
 330                         printk_ratelimit()) {
 331                 printk(KERN_INFO
 332                         "%s[%d] general protection ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 333                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk),
 334                         regs->ip, regs->sp, error_code);
 335                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 336                 printk("\n");
 337         }
 338
 339         force_sig(SIGSEGV, tsk);
 340         return;
 341
 342 #ifdef CONFIG_X86_32
 343 gp_in_vm86:
 344         local_irq_enable();
 345         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
 346         return;
 347 #endif
 348
 349 gp_in_kernel:
 350         if (fixup_exception(regs))
 351                 return;
 352
 353         tsk->thread.error_code = error_code;
 354         tsk->thread.trap_no = 13;
 355         if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs,
 356                                 error_code, 13, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 357                 return;
 358         die("general protection fault", regs, error_code);
 359 }
 360
 361 static notrace __kprobes void
 362 mem_parity_error(unsigned char reason, struct pt_regs *regs)
 363 {
 364         printk(KERN_EMERG
 365                 "Uhhuh. NMI received for unknown reason %02x on CPU %d.\n",
 366                         reason, smp_processor_id());
 367
 368         printk(KERN_EMERG
 369                 "You have some hardware problem, likely on the PCI bus.\n");
 370
 371 #if defined(CONFIG_EDAC)
 372         if (edac_handler_set()) {
 373                 edac_atomic_assert_error();
 374                 return;
 375         }
 376 #endif
 377
 378         if (panic_on_unrecovered_nmi)
 379                 panic("NMI: Not continuing");
 380
 381         printk(KERN_EMERG "Dazed and confused, but trying to continue\n");
 382
 383         /* Clear and disable the memory parity error line. */
 384         reason = (reason & 0xf) | 4;
 385         outb(reason, 0x61);
 386 }
 387
 388 static notrace __kprobes void
 389 io_check_error(unsigned char reason, struct pt_regs *regs)
 390 {
 391         unsigned long i;
 392
 393         printk(KERN_EMERG "NMI: IOCK error (debug interrupt?)\n");
 394         show_registers(regs);
 395
 396         /* Re-enable the IOCK line, wait for a few seconds */
 397         reason = (reason & 0xf) | 8;
 398         outb(reason, 0x61);
 399
 400         i = 2000;
 401         while (--i)
 402                 udelay(1000);
 403
 404         reason &= ~8;
 405         outb(reason, 0x61);
 406 }
 407
 408 static notrace __kprobes void
 409 unknown_nmi_error(unsigned char reason, struct pt_regs *regs)
 410 {
 411         if (notify_die(DIE_NMIUNKNOWN, "nmi", regs, reason, 2, SIGINT) ==
 412                         NOTIFY_STOP)
 413                 return;
 414 #ifdef CONFIG_MCA
 415         /*
 416          * Might actually be able to figure out what the guilty party
 417          * is:
 418          */
 419         if (MCA_bus) {
 420                 mca_handle_nmi();
 421                 return;
 422         }
 423 #endif
 424         printk(KERN_EMERG
 425                 "Uhhuh. NMI received for unknown reason %02x on CPU %d.\n",
 426                         reason, smp_processor_id());
 427
 428         printk(KERN_EMERG "Do you have a strange power saving mode enabled?\n");
 429         if (panic_on_unrecovered_nmi)
 430                 panic("NMI: Not continuing");
 431
 432         printk(KERN_EMERG "Dazed and confused, but trying to continue\n");
 433 }
 434
 435 static notrace __kprobes void default_do_nmi(struct pt_regs *regs)
 436 {
 437         unsigned char reason = 0;
 438         int cpu;
 439
 440         cpu = smp_processor_id();
 441
 442         /* Only the BSP gets external NMIs from the system. */
 443         if (!cpu)
 444                 reason = get_nmi_reason();
 445
 446         if (!(reason & 0xc0)) {
 447                 if (notify_die(DIE_NMI_IPI, "nmi_ipi", regs, reason, 2, SIGINT)
 448                                                                 == NOTIFY_STOP)
 449                         return;
 450 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 451                 /*
 452                  * Ok, so this is none of the documented NMI sources,
 453                  * so it must be the NMI watchdog.
 454                  */
 455                 if (nmi_watchdog_tick(regs, reason))
 456                         return;
 457                 if (!do_nmi_callback(regs, cpu))
 458                         unknown_nmi_error(reason, regs);
 459 #else
 460                 unknown_nmi_error(reason, regs);
 461 #endif
 462
 463                 return;
 464         }
 465         if (notify_die(DIE_NMI, "nmi", regs, reason, 2, SIGINT) == NOTIFY_STOP)
 466                 return;
 467
 468         /* AK: following checks seem to be broken on modern chipsets. FIXME */
 469         if (reason & 0x80)
 470                 mem_parity_error(reason, regs);
 471         if (reason & 0x40)
 472                 io_check_error(reason, regs);
 473 #ifdef CONFIG_X86_32
 474         /*
 475          * Reassert NMI in case it became active meanwhile
 476          * as it's edge-triggered:
 477          */
 478         reassert_nmi();
 479 #endif
 480 }
 481
 482 dotraplinkage notrace __kprobes void
 483 do_nmi(struct pt_regs *regs, long error_code)
 484 {
 485         nmi_enter();
 486
 487         inc_irq_stat(__nmi_count);
 488
 489         if (!ignore_nmis)
 490                 default_do_nmi(regs);
 491
 492         nmi_exit();
 493 }
 494
 495 void stop_nmi(void)
 496 {
 497         acpi_nmi_disable();
 498         ignore_nmis++;
 499 }
 500
 501 void restart_nmi(void)
 502 {
 503         ignore_nmis--;
 504         acpi_nmi_enable();
 505 }
 506
 507 /* May run on IST stack. */
 508 dotraplinkage void __kprobes do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
 509 {
 510 #ifdef CONFIG_KPROBES
 511         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, 3, SIGTRAP)
 512                         == NOTIFY_STOP)
 513                 return;
 514 #else
 515         if (notify_die(DIE_TRAP, "int3", regs, error_code, 3, SIGTRAP)
 516                         == NOTIFY_STOP)
 517                 return;
 518 #endif
 519
 520         preempt_conditional_sti(regs);
 521         do_trap(3, SIGTRAP, "int3", regs, error_code, NULL);
 522         preempt_conditional_cli(regs);
 523 }
 524
 525 #ifdef CONFIG_X86_64
 526 /*
 527  * Help handler running on IST stack to switch back to user stack
 528  * for scheduling or signal handling. The actual stack switch is done in
 529  * entry.S
 530  */
 531 asmlinkage __kprobes struct pt_regs *sync_regs(struct pt_regs *eregs)
 532 {
 533         struct pt_regs *regs = eregs;
 534         /* Did already sync */
 535         if (eregs == (struct pt_regs *)eregs->sp)
 536                 ;
 537         /* Exception from user space */
 538         else if (user_mode(eregs))
 539                 regs = task_pt_regs(current);
 540         /*
 541          * Exception from kernel and interrupts are enabled. Move to
 542          * kernel process stack.
 543          */
 544         else if (eregs->flags & X86_EFLAGS_IF)
 545                 regs = (struct pt_regs *)(eregs->sp -= sizeof(struct pt_regs));
 546         if (eregs != regs)
 547                 *regs = *eregs;
 548         return regs;
 549 }
 550 #endif
 551
 552 /*
 553  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
 554  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
 555  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
 556  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
 557  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
 558  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
 559  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
 560  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
 561  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
 562  *
 563  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
 564  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
 565  * user code runs with the correct debug control register even though
 566  * we clear it here.
 567  *
 568  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
 569  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
 570  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
 571  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
 572  * by user code)
 573  *
 574  * May run on IST stack.
 575  */
 576 dotraplinkage void __kprobes do_debug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 577 {
 578         struct task_struct *tsk = current;
 579         unsigned long condition;
 580         int si_code;
 581
 582         get_debugreg(condition, 6);
 583
 584         /*
 585          * The processor cleared BTF, so don't mark that we need it set.
 586          */
 587         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_DEBUGCTLMSR);
 588         tsk->thread.debugctlmsr = 0;
 589
 590         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, condition, error_code,
 591                                                 SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 592                 return;
 593
 594         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
 595         preempt_conditional_sti(regs);
 596
 597         /* Mask out spurious debug traps due to lazy DR7 setting */
 598         if (condition & (DR_TRAP0|DR_TRAP1|DR_TRAP2|DR_TRAP3)) {
 599                 if (!tsk->thread.debugreg7)
 600                         goto clear_dr7;
 601         }
 602
 603 #ifdef CONFIG_X86_32
 604         if (regs->flags & X86_VM_MASK)
 605                 goto debug_vm86;
 606 #endif
 607
 608         /* Save debug status register where ptrace can see it */
 609         tsk->thread.debugreg6 = condition;
 610
 611         /*
 612          * Single-stepping through TF: make sure we ignore any events in
 613          * kernel space (but re-enable TF when returning to user mode).
 614          */
 615         if (condition & DR_STEP) {
 616                 if (!user_mode(regs))
 617                         goto clear_TF_reenable;
 618         }
 619
 620         si_code = get_si_code(condition);
 621         /* Ok, finally something we can handle */
 622         send_sigtrap(tsk, regs, error_code, si_code);
 623
 624         /*
 625          * Disable additional traps. They'll be re-enabled when
 626          * the signal is delivered.
 627          */
 628 clear_dr7:
 629         set_debugreg(0, 7);
 630         preempt_conditional_cli(regs);
 631         return;
 632
 633 #ifdef CONFIG_X86_32
 634 debug_vm86:
 635         /* reenable preemption: handle_vm86_trap() might sleep */
 636         dec_preempt_count();
 637         handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, 1);
 638         conditional_cli(regs);
 639         return;
 640 #endif
 641
 642 clear_TF_reenable:
 643         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
 644         regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 645         preempt_conditional_cli(regs);
 646         return;
 647 }
 648
 649 #ifdef CONFIG_X86_64
 650 static int kernel_math_error(struct pt_regs *regs, const char *str, int trapnr)
 651 {
 652         if (fixup_exception(regs))
 653                 return 1;
 654
 655         notify_die(DIE_GPF, str, regs, 0, trapnr, SIGFPE);
 656         /* Illegal floating point operation in the kernel */
 657         current->thread.trap_no = trapnr;
 658         die(str, regs, 0);
 659         return 0;
 660 }
 661 #endif
 662
 663 /*
 664  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
 665  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
 666  * IRQ13 behaviour
 667  */
 668 void math_error(void __user *ip)
 669 {
 670         struct task_struct *task;
 671         siginfo_t info;
 672         unsigned short cwd, swd, err;
 673
 674         /*
 675          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 676          */
 677         task = current;
 678         save_init_fpu(task);
 679         task->thread.trap_no = 16;
 680         task->thread.error_code = 0;
 681         info.si_signo = SIGFPE;
 682         info.si_errno = 0;
 683         info.si_addr = ip;
 684         /*
 685          * (~cwd & swd) will mask out exceptions that are not set to unmasked
 686          * status.  0x3f is the exception bits in these regs, 0x200 is the
 687          * C1 reg you need in case of a stack fault, 0x040 is the stack
 688          * fault bit.  We should only be taking one exception at a time,
 689          * so if this combination doesn't produce any single exception,
 690          * then we have a bad program that isn't synchronizing its FPU usage
 691          * and it will suffer the consequences since we won't be able to
 692          * fully reproduce the context of the exception
 693          */
 694         cwd = get_fpu_cwd(task);
 695         swd = get_fpu_swd(task);
 696
 697         err = swd & ~cwd;
 698
 699         if (err & 0x001) {      /* Invalid op */
 700                 /*
 701                  * swd & 0x240 == 0x040: Stack Underflow
 702                  * swd & 0x240 == 0x240: Stack Overflow
 703                  * User must clear the SF bit (0x40) if set
 704                  */
 705                 info.si_code = FPE_FLTINV;
 706         } else if (err & 0x004) { /* Divide by Zero */
 707                 info.si_code = FPE_FLTDIV;
 708         } else if (err & 0x008) { /* Overflow */
 709                 info.si_code = FPE_FLTOVF;
 710         } else if (err & 0x012) { /* Denormal, Underflow */
 711                 info.si_code = FPE_FLTUND;
 712         } else if (err & 0x020) { /* Precision */
 713                 info.si_code = FPE_FLTRES;
 714         } else {
 715                 /*
 716                  * If we're using IRQ 13, or supposedly even some trap 16
 717                  * implementations, it's possible we get a spurious trap...
 718                  */
 719                 return;         /* Spurious trap, no error */
 720         }
 721         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 722 }
 723
 724 dotraplinkage void do_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 725 {
 726         conditional_sti(regs);
 727
 728 #ifdef CONFIG_X86_32
 729         ignore_fpu_irq = 1;
 730 #else
 731         if (!user_mode(regs) &&
 732             kernel_math_error(regs, "kernel x87 math error", 16))
 733                 return;
 734 #endif
 735
 736         math_error((void __user *)regs->ip);
 737 }
 738
 739 static void simd_math_error(void __user *ip)
 740 {
 741         struct task_struct *task;
 742         siginfo_t info;
 743         unsigned short mxcsr;
 744
 745         /*
 746          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 747          */
 748         task = current;
 749         save_init_fpu(task);
 750         task->thread.trap_no = 19;
 751         task->thread.error_code = 0;
 752         info.si_signo = SIGFPE;
 753         info.si_errno = 0;
 754         info.si_code = __SI_FAULT;
 755         info.si_addr = ip;
 756         /*
 757          * The SIMD FPU exceptions are handled a little differently, as there
 758          * is only a single status/control register.  Thus, to determine which
 759          * unmasked exception was caught we must mask the exception mask bits
 760          * at 0x1f80, and then use these to mask the exception bits at 0x3f.
 761          */
 762         mxcsr = get_fpu_mxcsr(task);
 763         switch (~((mxcsr & 0x1f80) >> 7) & (mxcsr & 0x3f)) {
 764         case 0x000:
 765         default:
 766                 break;
 767         case 0x001: /* Invalid Op */
 768                 info.si_code = FPE_FLTINV;
 769                 break;
 770         case 0x002: /* Denormalize */
 771         case 0x010: /* Underflow */
 772                 info.si_code = FPE_FLTUND;
 773                 break;
 774         case 0x004: /* Zero Divide */
 775                 info.si_code = FPE_FLTDIV;
 776                 break;
 777         case 0x008: /* Overflow */
 778                 info.si_code = FPE_FLTOVF;
 779                 break;
 780         case 0x020: /* Precision */
 781                 info.si_code = FPE_FLTRES;
 782                 break;
 783         }
 784         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 785 }
 786
 787 dotraplinkage void
 788 do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 789 {
 790         conditional_sti(regs);
 791
 792 #ifdef CONFIG_X86_32
 793         if (cpu_has_xmm) {
 794                 /* Handle SIMD FPU exceptions on PIII+ processors. */
 795                 ignore_fpu_irq = 1;
 796                 simd_math_error((void __user *)regs->ip);
 797                 return;
 798         }
 799         /*
 800          * Handle strange cache flush from user space exception
 801          * in all other cases.  This is undocumented behaviour.
 802          */
 803         if (regs->flags & X86_VM_MASK) {
 804                 handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *)regs, error_code);
 805                 return;
 806         }
 807         current->thread.trap_no = 19;
 808         current->thread.error_code = error_code;
 809         die_if_kernel("cache flush denied", regs, error_code);
 810         force_sig(SIGSEGV, current);
 811 #else
 812         if (!user_mode(regs) &&
 813                         kernel_math_error(regs, "kernel simd math error", 19))
 814                 return;
 815         simd_math_error((void __user *)regs->ip);
 816 #endif
 817 }
 818
 819 dotraplinkage void
 820 do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 821 {
 822         conditional_sti(regs);
 823 #if 0
 824         /* No need to warn about this any longer. */
 825         printk(KERN_INFO "Ignoring P6 Local APIC Spurious Interrupt Bug...\n");
 826 #endif
 827 }
 828
 829 #ifdef CONFIG_X86_32
 830 unsigned long patch_espfix_desc(unsigned long uesp, unsigned long kesp)
 831 {
 832         struct desc_struct *gdt = get_cpu_gdt_table(smp_processor_id());
 833         unsigned long base = (kesp - uesp) & -THREAD_SIZE;
 834         unsigned long new_kesp = kesp - base;
 835         unsigned long lim_pages = (new_kesp | (THREAD_SIZE - 1)) >> PAGE_SHIFT;
 836         __u64 desc = *(__u64 *)&gdt[GDT_ENTRY_ESPFIX_SS];
 837
 838         /* Set up base for espfix segment */
 839         desc &= 0x00f0ff0000000000ULL;
 840         desc |= ((((__u64)base) << 16) & 0x000000ffffff0000ULL) |
 841                 ((((__u64)base) << 32) & 0xff00000000000000ULL) |
 842                 ((((__u64)lim_pages) << 32) & 0x000f000000000000ULL) |
 843                 (lim_pages & 0xffff);
 844         *(__u64 *)&gdt[GDT_ENTRY_ESPFIX_SS] = desc;
 845
 846         return new_kesp;
 847 }
 848 #else
 849 asmlinkage void __attribute__((weak)) smp_thermal_interrupt(void)
 850 {
 851 }
 852
 853 asmlinkage void __attribute__((weak)) mce_threshold_interrupt(void)
 854 {
 855 }
 856 #endif
 857
 858 /*
 859  * 'math_state_restore()' saves the current math information in the
 860  * old math state array, and gets the new ones from the current task
 861  *
 862  * Careful.. There are problems with IBM-designed IRQ13 behaviour.
 863  * Don't touch unless you *really* know how it works.
 864  *
 865  * Must be called with kernel preemption disabled (in this case,
 866  * local interrupts are disabled at the call-site in entry.S).
 867  */
 868 asmlinkage void math_state_restore(void)
 869 {
 870         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 871         struct task_struct *tsk = thread->task;
 872
 873         if (!tsk_used_math(tsk)) {
 874                 local_irq_enable();
 875                 /*
 876                  * does a slab alloc which can sleep
 877                  */
 878                 if (init_fpu(tsk)) {
 879                         /*
 880                          * ran out of memory!
 881                          */
 882                         do_group_exit(SIGKILL);
 883                         return;
 884                 }
 885                 local_irq_disable();
 886         }
 887
 888         clts();                         /* Allow maths ops (or we recurse) */
 889 #ifdef CONFIG_X86_32
 890         restore_fpu(tsk);
 891 #else
 892         /*
 893          * Paranoid restore. send a SIGSEGV if we fail to restore the state.
 894          */
 895         if (unlikely(restore_fpu_checking(tsk))) {
 896                 stts();
 897                 force_sig(SIGSEGV, tsk);
 898                 return;
 899         }
 900 #endif
 901         thread->status |= TS_USEDFPU;   /* So we fnsave on switch_to() */
 902         tsk->fpu_counter++;
 903 }
 904 EXPORT_SYMBOL_GPL(math_state_restore);
 905
 906 #ifndef CONFIG_MATH_EMULATION
 907 void math_emulate(struct math_emu_info *info)
 908 {
 909         printk(KERN_EMERG
 910                 "math-emulation not enabled and no coprocessor found.\n");
 911         printk(KERN_EMERG "killing %s.\n", current->comm);
 912         force_sig(SIGFPE, current);
 913         schedule();
 914 }
 915 #endif /* CONFIG_MATH_EMULATION */
 916
 917 dotraplinkage void __kprobes do_device_not_available(struct pt_regs regs)
 918 {
 919 #ifdef CONFIG_X86_32
 920         if (read_cr0() & X86_CR0_EM) {
 921                 struct math_emu_info info = { };
 922
 923                 conditional_sti(&regs);
 924
 925                 info.regs = &regs;
 926                 math_emulate(&info);
 927         } else {
 928                 math_state_restore(); /* interrupts still off */
 929                 conditional_sti(&regs);
 930         }
 931 #else
 932         math_state_restore();
 933 #endif
 934 }
 935
 936 #ifdef CONFIG_X86_32
 937 dotraplinkage void do_iret_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 938 {
 939         siginfo_t info;
 940         local_irq_enable();
 941
 942         info.si_signo = SIGILL;
 943         info.si_errno = 0;
 944         info.si_code = ILL_BADSTK;
 945         info.si_addr = 0;
 946         if (notify_die(DIE_TRAP, "iret exception",
 947                         regs, error_code, 32, SIGILL) == NOTIFY_STOP)
 948                 return;
 949         do_trap(32, SIGILL, "iret exception", regs, error_code, &info);
 950 }
 951 #endif
 952
 953 void __init trap_init(void)
 954 {
 955         int i;
 956
 957 #ifdef CONFIG_EISA
 958         void __iomem *p = early_ioremap(0x0FFFD9, 4);
 959
 960         if (readl(p) == 'E' + ('I'<<8) + ('S'<<16) + ('A'<<24))
 961                 EISA_bus = 1;
 962         early_iounmap(p, 4);
 963 #endif
 964
 965         set_intr_gate(0, &divide_error);
 966         set_intr_gate_ist(1, &debug, DEBUG_STACK);
 967         set_intr_gate_ist(2, &nmi, NMI_STACK);
 968         /* int3 can be called from all */
 969         set_system_intr_gate_ist(3, &int3, DEBUG_STACK);
 970         /* int4 can be called from all */
 971         set_system_intr_gate(4, &overflow);
 972         set_intr_gate(5, &bounds);
 973         set_intr_gate(6, &invalid_op);
 974         set_intr_gate(7, &device_not_available);
 975 #ifdef CONFIG_X86_32
 976         set_task_gate(8, GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
 977 #else
 978         set_intr_gate_ist(8, &double_fault, DOUBLEFAULT_STACK);
 979 #endif
 980         set_intr_gate(9, &coprocessor_segment_overrun);
 981         set_intr_gate(10, &invalid_TSS);
 982         set_intr_gate(11, &segment_not_present);
 983         set_intr_gate_ist(12, &stack_segment, STACKFAULT_STACK);
 984         set_intr_gate(13, &general_protection);
 985         set_intr_gate(14, &page_fault);
 986         set_intr_gate(15, &spurious_interrupt_bug);
 987         set_intr_gate(16, &coprocessor_error);
 988         set_intr_gate(17, &alignment_check);
 989 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 990         set_intr_gate_ist(18, &machine_check, MCE_STACK);
 991 #endif
 992         set_intr_gate(19, &simd_coprocessor_error);
 993
 994 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 995         set_system_intr_gate(IA32_SYSCALL_VECTOR, ia32_syscall);
 996 #endif
 997
 998 #ifdef CONFIG_X86_32
 999         if (cpu_has_fxsr) {
1000                 printk(KERN_INFO "Enabling fast FPU save and restore... ");
1001                 set_in_cr4(X86_CR4_OSFXSR);
1002                 printk("done.\n");
1003         }
1004         if (cpu_has_xmm) {
1005                 printk(KERN_INFO
1006                         "Enabling unmasked SIMD FPU exception support... ");
1007                 set_in_cr4(X86_CR4_OSXMMEXCPT);
1008                 printk("done.\n");
1009         }
1010
1011         set_system_trap_gate(SYSCALL_VECTOR, &system_call);
1012 #endif
1013
1014         /* Reserve all the builtin and the syscall vector: */
1015         for (i = 0; i < FIRST_EXTERNAL_VECTOR; i++)
1016                 set_bit(i, used_vectors);
1017
1018 #ifdef CONFIG_X86_64
1019         set_bit(IA32_SYSCALL_VECTOR, used_vectors);
1020 #else
1021         set_bit(SYSCALL_VECTOR, used_vectors);
1022 #endif
1023         /*
1024          * Should be a barrier for any external CPU state:
1025          */
1026         cpu_init();
1027
1028 #ifdef CONFIG_X86_32
1029         trap_init_hook();
1030 #endif
1031 }