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/cpu_entry_area.h>
  55 #include <asm/mce.h>
  56 #include <asm/fixmap.h>
  57 #include <asm/mach_traps.h>
  58 #include <asm/alternative.h>
  59 #include <asm/fpu/xstate.h>
  60 #include <asm/trace/mpx.h>
  61 #include <asm/mpx.h>
  62 #include <asm/vm86.h>
  63 #include <asm/umip.h>
  64
  65 #ifdef CONFIG_X86_64
  66 #include <asm/x86_init.h>
  67 #include <asm/pgalloc.h>
  68 #include <asm/proto.h>
  69 #else
  70 #include <asm/processor-flags.h>
  71 #include <asm/setup.h>
  72 #include <asm/proto.h>
  73 #endif
  74
  75 DECLARE_BITMAP(system_vectors, NR_VECTORS);
  76
  77 static inline void cond_local_irq_enable(struct pt_regs *regs)
  78 {
  79         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
  80                 local_irq_enable();
  81 }
  82
  83 static inline void cond_local_irq_disable(struct pt_regs *regs)
  84 {
  85         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
  86                 local_irq_disable();
  87 }
  88
  89 /*
  90  * In IST context, we explicitly disable preemption.  This serves two
  91  * purposes: it makes it much less likely that we would accidentally
  92  * schedule in IST context and it will force a warning if we somehow
  93  * manage to schedule by accident.
  94  */
  95 void ist_enter(struct pt_regs *regs)
  96 {
  97         if (user_mode(regs)) {
  98                 RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
  99         } else {
 100                 /*
 101                  * We might have interrupted pretty much anything.  In
 102                  * fact, if we're a machine check, we can even interrupt
 103                  * NMI processing.  We don't want in_nmi() to return true,
 104                  * but we need to notify RCU.
 105                  */
 106                 rcu_nmi_enter();
 107         }
 108
 109         preempt_disable();
 110
 111         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
 112         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "ist_enter didn't work");
 113 }
 114 NOKPROBE_SYMBOL(ist_enter);
 115
 116 void ist_exit(struct pt_regs *regs)
 117 {
 118         preempt_enable_no_resched();
 119
 120         if (!user_mode(regs))
 121                 rcu_nmi_exit();
 122 }
 123
 124 /**
 125  * ist_begin_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
 126  * @regs:       regs passed to the IST exception handler
 127  *
 128  * IST exception handlers normally cannot schedule.  As a special
 129  * exception, if the exception interrupted userspace code (i.e.
 130  * user_mode(regs) would return true) and the exception was not
 131  * a double fault, it can be safe to schedule.  ist_begin_non_atomic()
 132  * begins a non-atomic section within an ist_enter()/ist_exit() region.
 133  * Callers are responsible for enabling interrupts themselves inside
 134  * the non-atomic section, and callers must call ist_end_non_atomic()
 135  * before ist_exit().
 136  */
 137 void ist_begin_non_atomic(struct pt_regs *regs)
 138 {
 139         BUG_ON(!user_mode(regs));
 140
 141         /*
 142          * Sanity check: we need to be on the normal thread stack.  This
 143          * will catch asm bugs and any attempt to use ist_preempt_enable
 144          * from double_fault.
 145          */
 146         BUG_ON(!on_thread_stack());
 147
 148         preempt_enable_no_resched();
 149 }
 150
 151 /**
 152  * ist_end_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
 153  *
 154  * Ends a non-atomic section started with ist_begin_non_atomic().
 155  */
 156 void ist_end_non_atomic(void)
 157 {
 158         preempt_disable();
 159 }
 160
 161 int is_valid_bugaddr(unsigned long addr)
 162 {
 163         unsigned short ud;
 164
 165         if (addr < TASK_SIZE_MAX)
 166                 return 0;
 167
 168         if (probe_kernel_address((unsigned short *)addr, ud))
 169                 return 0;
 170
 171         return ud == INSN_UD0 || ud == INSN_UD2;
 172 }
 173
 174 int fixup_bug(struct pt_regs *regs, int trapnr)
 175 {
 176         if (trapnr != X86_TRAP_UD)
 177                 return 0;
 178
 179         switch (report_bug(regs->ip, regs)) {
 180         case BUG_TRAP_TYPE_NONE:
 181         case BUG_TRAP_TYPE_BUG:
 182                 break;
 183
 184         case BUG_TRAP_TYPE_WARN:
 185                 regs->ip += LEN_UD2;
 186                 return 1;
 187         }
 188
 189         return 0;
 190 }
 191
 192 static nokprobe_inline int
 193 do_trap_no_signal(struct task_struct *tsk, int trapnr, const char *str,
 194                   struct pt_regs *regs, long error_code)
 195 {
 196         if (v8086_mode(regs)) {
 197                 /*
 198                  * Traps 0, 1, 3, 4, and 5 should be forwarded to vm86.
 199                  * On nmi (interrupt 2), do_trap should not be called.
 200                  */
 201                 if (trapnr < X86_TRAP_UD) {
 202                         if (!handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs,
 203                                                 error_code, trapnr))
 204                                 return 0;
 205                 }
 206         } else if (!user_mode(regs)) {
 207                 if (fixup_exception(regs, trapnr, error_code, 0))
 208                         return 0;
 209
 210                 tsk->thread.error_code = error_code;
 211                 tsk->thread.trap_nr = trapnr;
 212                 die(str, regs, error_code);
 213         }
 214
 215         /*
 216          * We want error_code and trap_nr set for userspace faults and
 217          * kernelspace faults which result in die(), but not
 218          * kernelspace faults which are fixed up.  die() gives the
 219          * process no chance to handle the signal and notice the
 220          * kernel fault information, so that won't result in polluting
 221          * the information about previously queued, but not yet
 222          * delivered, faults.  See also do_general_protection below.
 223          */
 224         tsk->thread.error_code = error_code;
 225         tsk->thread.trap_nr = trapnr;
 226
 227         return -1;
 228 }
 229
 230 static void show_signal(struct task_struct *tsk, int signr,
 231                         const char *type, const char *desc,
 232                         struct pt_regs *regs, long error_code)
 233 {
 234         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, signr) &&
 235             printk_ratelimit()) {
 236                 pr_info("%s[%d] %s%s ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 237                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk), type, desc,
 238                         regs->ip, regs->sp, error_code);
 239                 print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
 240                 pr_cont("\n");
 241         }
 242 }
 243
 244 static void
 245 do_trap(int trapnr, int signr, char *str, struct pt_regs *regs,
 246         long error_code, int sicode, void __user *addr)
 247 {
 248         struct task_struct *tsk = current;
 249
 250
 251         if (!do_trap_no_signal(tsk, trapnr, str, regs, error_code))
 252                 return;
 253
 254         show_signal(tsk, signr, "trap ", str, regs, error_code);
 255
 256         if (!sicode)
 257                 force_sig(signr, tsk);
 258         else
 259                 force_sig_fault(signr, sicode, addr, tsk);
 260 }
 261 NOKPROBE_SYMBOL(do_trap);
 262
 263 static void do_error_trap(struct pt_regs *regs, long error_code, char *str,
 264         unsigned long trapnr, int signr, int sicode, void __user *addr)
 265 {
 266         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 267
 268         /*
 269          * WARN*()s end up here; fix them up before we call the
 270          * notifier chain.
 271          */
 272         if (!user_mode(regs) && fixup_bug(regs, trapnr))
 273                 return;
 274
 275         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) !=
 276                         NOTIFY_STOP) {
 277                 cond_local_irq_enable(regs);
 278                 do_trap(trapnr, signr, str, regs, error_code, sicode, addr);
 279         }
 280 }
 281
 282 #define IP ((void __user *)uprobe_get_trap_addr(regs))
 283 #define DO_ERROR(trapnr, signr, sicode, addr, str, name)                   \
 284 dotraplinkage void do_##name(struct pt_regs *regs, long error_code)        \
 285 {                                                                          \
 286         do_error_trap(regs, error_code, str, trapnr, signr, sicode, addr); \
 287 }
 288
 289 DO_ERROR(X86_TRAP_DE,     SIGFPE,  FPE_INTDIV,   IP, "divide error",        divide_error)
 290 DO_ERROR(X86_TRAP_OF,     SIGSEGV,          0, NULL, "overflow",            overflow)
 291 DO_ERROR(X86_TRAP_UD,     SIGILL,  ILL_ILLOPN,   IP, "invalid opcode",      invalid_op)
 292 DO_ERROR(X86_TRAP_OLD_MF, SIGFPE,           0, NULL, "coprocessor segment overrun", coprocessor_segment_overrun)
 293 DO_ERROR(X86_TRAP_TS,     SIGSEGV,          0, NULL, "invalid TSS",         invalid_TSS)
 294 DO_ERROR(X86_TRAP_NP,     SIGBUS,           0, NULL, "segment not present", segment_not_present)
 295 DO_ERROR(X86_TRAP_SS,     SIGBUS,           0, NULL, "stack segment",       stack_segment)
 296 DO_ERROR(X86_TRAP_AC,     SIGBUS,  BUS_ADRALN, NULL, "alignment check",     alignment_check)
 297 #undef IP
 298
 299 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 300 __visible void __noreturn handle_stack_overflow(const char *message,
 301                                                 struct pt_regs *regs,
 302                                                 unsigned long fault_address)
 303 {
 304         printk(KERN_EMERG "BUG: stack guard page was hit at %p (stack is %p..%p)\n",
 305                  (void *)fault_address, current->stack,
 306                  (char *)current->stack + THREAD_SIZE - 1);
 307         die(message, regs, 0);
 308
 309         /* Be absolutely certain we don't return. */
 310         panic("%s", message);
 311 }
 312 #endif
 313
 314 #ifdef CONFIG_X86_64
 315 /* Runs on IST stack */
 316 dotraplinkage void do_double_fault(struct pt_regs *regs, long error_code)
 317 {
 318         static const char str[] = "double fault";
 319         struct task_struct *tsk = current;
 320 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 321         unsigned long cr2;
 322 #endif
 323
 324 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
 325         extern unsigned char native_irq_return_iret[];
 326
 327         /*
 328          * If IRET takes a non-IST fault on the espfix64 stack, then we
 329          * end up promoting it to a doublefault.  In that case, take
 330          * advantage of the fact that we're not using the normal (TSS.sp0)
 331          * stack right now.  We can write a fake #GP(0) frame at TSS.sp0
 332          * and then modify our own IRET frame so that, when we return,
 333          * we land directly at the #GP(0) vector with the stack already
 334          * set up according to its expectations.
 335          *
 336          * The net result is that our #GP handler will think that we
 337          * entered from usermode with the bad user context.
 338          *
 339          * No need for ist_enter here because we don't use RCU.
 340          */
 341         if (((long)regs->sp >> P4D_SHIFT) == ESPFIX_PGD_ENTRY &&
 342                 regs->cs == __KERNEL_CS &&
 343                 regs->ip == (unsigned long)native_irq_return_iret)
 344         {
 345                 struct pt_regs *gpregs = (struct pt_regs *)this_cpu_read(cpu_tss_rw.x86_tss.sp0) - 1;
 346
 347                 /*
 348                  * regs->sp points to the failing IRET frame on the
 349                  * ESPFIX64 stack.  Copy it to the entry stack.  This fills
 350                  * in gpregs->ss through gpregs->ip.
 351                  *
 352                  */
 353                 memmove(&gpregs->ip, (void *)regs->sp, 5*8);
 354                 gpregs->orig_ax = 0;  /* Missing (lost) #GP error code */
 355
 356                 /*
 357                  * Adjust our frame so that we return straight to the #GP
 358                  * vector with the expected RSP value.  This is safe because
 359                  * we won't enable interupts or schedule before we invoke
 360                  * general_protection, so nothing will clobber the stack
 361                  * frame we just set up.
 362                  *
 363                  * We will enter general_protection with kernel GSBASE,
 364                  * which is what the stub expects, given that the faulting
 365                  * RIP will be the IRET instruction.
 366                  */
 367                 regs->ip = (unsigned long)general_protection;
 368                 regs->sp = (unsigned long)&gpregs->orig_ax;
 369
 370                 return;
 371         }
 372 #endif
 373
 374         ist_enter(regs);
 375         notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, X86_TRAP_DF, SIGSEGV);
 376
 377         tsk->thread.error_code = error_code;
 378         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_DF;
 379
 380 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 381         /*
 382          * If we overflow the stack into a guard page, the CPU will fail
 383          * to deliver #PF and will send #DF instead.  Similarly, if we
 384          * take any non-IST exception while too close to the bottom of
 385          * the stack, the processor will get a page fault while
 386          * delivering the exception and will generate a double fault.
 387          *
 388          * According to the SDM (footnote in 6.15 under "Interrupt 14 -
 389          * Page-Fault Exception (#PF):
 390          *
 391          *   Processors update CR2 whenever a page fault is detected. If a
 392          *   second page fault occurs while an earlier page fault is being
 393          *   delivered, the faulting linear address of the second fault will
 394          *   overwrite the contents of CR2 (replacing the previous
 395          *   address). These updates to CR2 occur even if the page fault
 396          *   results in a double fault or occurs during the delivery of a
 397          *   double fault.
 398          *
 399          * The logic below has a small possibility of incorrectly diagnosing
 400          * some errors as stack overflows.  For example, if the IDT or GDT
 401          * gets corrupted such that #GP delivery fails due to a bad descriptor
 402          * causing #GP and we hit this condition while CR2 coincidentally
 403          * points to the stack guard page, we'll think we overflowed the
 404          * stack.  Given that we're going to panic one way or another
 405          * if this happens, this isn't necessarily worth fixing.
 406          *
 407          * If necessary, we could improve the test by only diagnosing
 408          * a stack overflow if the saved RSP points within 47 bytes of
 409          * the bottom of the stack: if RSP == tsk_stack + 48 and we
 410          * take an exception, the stack is already aligned and there
 411          * will be enough room SS, RSP, RFLAGS, CS, RIP, and a
 412          * possible error code, so a stack overflow would *not* double
 413          * fault.  With any less space left, exception delivery could
 414          * fail, and, as a practical matter, we've overflowed the
 415          * stack even if the actual trigger for the double fault was
 416          * something else.
 417          */
 418         cr2 = read_cr2();
 419         if ((unsigned long)task_stack_page(tsk) - 1 - cr2 < PAGE_SIZE)
 420                 handle_stack_overflow("kernel stack overflow (double-fault)", regs, cr2);
 421 #endif
 422
 423 #ifdef CONFIG_DOUBLEFAULT
 424         df_debug(regs, error_code);
 425 #endif
 426         /*
 427          * This is always a kernel trap and never fixable (and thus must
 428          * never return).
 429          */
 430         for (;;)
 431                 die(str, regs, error_code);
 432 }
 433 #endif
 434
 435 dotraplinkage void do_bounds(struct pt_regs *regs, long error_code)
 436 {
 437         const struct mpx_bndcsr *bndcsr;
 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         {
 476                 struct task_struct *tsk = current;
 477                 struct mpx_fault_info mpx;
 478
 479                 if (mpx_fault_info(&mpx, regs)) {
 480                         /*
 481                          * We failed to decode the MPX instruction.  Act as if
 482                          * the exception was not caused by MPX.
 483                          */
 484                         goto exit_trap;
 485                 }
 486                 /*
 487                  * Success, we decoded the instruction and retrieved
 488                  * an 'mpx' containing the address being accessed
 489                  * which caused the exception.  This information
 490                  * allows and application to possibly handle the
 491                  * #BR exception itself.
 492                  */
 493                 if (!do_trap_no_signal(tsk, X86_TRAP_BR, "bounds", regs,
 494                                        error_code))
 495                         break;
 496
 497                 show_signal(tsk, SIGSEGV, "trap ", "bounds", regs, error_code);
 498
 499                 force_sig_bnderr(mpx.addr, mpx.lower, mpx.upper);
 500                 break;
 501         }
 502         case 0: /* No exception caused by Intel MPX operations. */
 503                 goto exit_trap;
 504         default:
 505                 die("bounds", regs, error_code);
 506         }
 507
 508         return;
 509
 510 exit_trap:
 511         /*
 512          * This path out is for all the cases where we could not
 513          * handle the exception in some way (like allocating a
 514          * table or telling userspace about it.  We will also end
 515          * up here if the kernel has MPX turned off at compile
 516          * time..
 517          */
 518         do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, 0, NULL);
 519 }
 520
 521 dotraplinkage void
 522 do_general_protection(struct pt_regs *regs, long error_code)
 523 {
 524         const char *desc = "general protection fault";
 525         struct task_struct *tsk;
 526
 527         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 528         cond_local_irq_enable(regs);
 529
 530         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_UMIP)) {
 531                 if (user_mode(regs) && fixup_umip_exception(regs))
 532                         return;
 533         }
 534
 535         if (v8086_mode(regs)) {
 536                 local_irq_enable();
 537                 handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
 538                 return;
 539         }
 540
 541         tsk = current;
 542         if (!user_mode(regs)) {
 543                 if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_GP, error_code, 0))
 544                         return;
 545
 546                 tsk->thread.error_code = error_code;
 547                 tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
 548
 549                 /*
 550                  * To be potentially processing a kprobe fault and to
 551                  * trust the result from kprobe_running(), we have to
 552                  * be non-preemptible.
 553                  */
 554                 if (!preemptible() && kprobe_running() &&
 555                     kprobe_fault_handler(regs, X86_TRAP_GP))
 556                         return;
 557
 558                 if (notify_die(DIE_GPF, desc, regs, error_code,
 559                                X86_TRAP_GP, SIGSEGV) != NOTIFY_STOP)
 560                         die(desc, regs, error_code);
 561                 return;
 562         }
 563
 564         tsk->thread.error_code = error_code;
 565         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
 566
 567         show_signal(tsk, SIGSEGV, "", desc, regs, error_code);
 568
 569         force_sig(SIGSEGV, tsk);
 570 }
 571 NOKPROBE_SYMBOL(do_general_protection);
 572
 573 dotraplinkage void notrace do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
 574 {
 575 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 576         /*
 577          * ftrace must be first, everything else may cause a recursive crash.
 578          * See note by declaration of modifying_ftrace_code in ftrace.c
 579          */
 580         if (unlikely(atomic_read(&modifying_ftrace_code)) &&
 581             ftrace_int3_handler(regs))
 582                 return;
 583 #endif
 584         if (poke_int3_handler(regs))
 585                 return;
 586
 587         /*
 588          * Use ist_enter despite the fact that we don't use an IST stack.
 589          * We can be called from a kprobe in non-CONTEXT_KERNEL kernel
 590          * mode or even during context tracking state changes.
 591          *
 592          * This means that we can't schedule.  That's okay.
 593          */
 594         ist_enter(regs);
 595         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 596 #ifdef CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP
 597         if (kgdb_ll_trap(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
 598                                 SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 599                 goto exit;
 600 #endif /* CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP */
 601
 602 #ifdef CONFIG_KPROBES
 603         if (kprobe_int3_handler(regs))
 604                 goto exit;
 605 #endif
 606
 607         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
 608                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 609                 goto exit;
 610
 611         cond_local_irq_enable(regs);
 612         do_trap(X86_TRAP_BP, SIGTRAP, "int3", regs, error_code, 0, NULL);
 613         cond_local_irq_disable(regs);
 614
 615 exit:
 616         ist_exit(regs);
 617 }
 618 NOKPROBE_SYMBOL(do_int3);
 619
 620 #ifdef CONFIG_X86_64
 621 /*
 622  * Help handler running on a per-cpu (IST or entry trampoline) stack
 623  * to switch to the normal thread stack if the interrupted code was in
 624  * user mode. The actual stack switch is done in entry_64.S
 625  */
 626 asmlinkage __visible notrace struct pt_regs *sync_regs(struct pt_regs *eregs)
 627 {
 628         struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)this_cpu_read(cpu_current_top_of_stack) - 1;
 629         if (regs != eregs)
 630                 *regs = *eregs;
 631         return regs;
 632 }
 633 NOKPROBE_SYMBOL(sync_regs);
 634
 635 struct bad_iret_stack {
 636         void *error_entry_ret;
 637         struct pt_regs regs;
 638 };
 639
 640 asmlinkage __visible notrace
 641 struct bad_iret_stack *fixup_bad_iret(struct bad_iret_stack *s)
 642 {
 643         /*
 644          * This is called from entry_64.S early in handling a fault
 645          * caused by a bad iret to user mode.  To handle the fault
 646          * correctly, we want to move our stack frame to where it would
 647          * be had we entered directly on the entry stack (rather than
 648          * just below the IRET frame) and we want to pretend that the
 649          * exception came from the IRET target.
 650          */
 651         struct bad_iret_stack *new_stack =
 652                 (struct bad_iret_stack *)this_cpu_read(cpu_tss_rw.x86_tss.sp0) - 1;
 653
 654         /* Copy the IRET target to the new stack. */
 655         memmove(&new_stack->regs.ip, (void *)s->regs.sp, 5*8);
 656
 657         /* Copy the remainder of the stack from the current stack. */
 658         memmove(new_stack, s, offsetof(struct bad_iret_stack, regs.ip));
 659
 660         BUG_ON(!user_mode(&new_stack->regs));
 661         return new_stack;
 662 }
 663 NOKPROBE_SYMBOL(fixup_bad_iret);
 664 #endif
 665
 666 static bool is_sysenter_singlestep(struct pt_regs *regs)
 667 {
 668         /*
 669          * We don't try for precision here.  If we're anywhere in the region of
 670          * code that can be single-stepped in the SYSENTER entry path, then
 671          * assume that this is a useless single-step trap due to SYSENTER
 672          * being invoked with TF set.  (We don't know in advance exactly
 673          * which instructions will be hit because BTF could plausibly
 674          * be set.)
 675          */
 676 #ifdef CONFIG_X86_32
 677         return (regs->ip - (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region) <
 678                 (unsigned long)__end_SYSENTER_singlestep_region -
 679                 (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region;
 680 #elif defined(CONFIG_IA32_EMULATION)
 681         return (regs->ip - (unsigned long)entry_SYSENTER_compat) <
 682                 (unsigned long)__end_entry_SYSENTER_compat -
 683                 (unsigned long)entry_SYSENTER_compat;
 684 #else
 685         return false;
 686 #endif
 687 }
 688
 689 /*
 690  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
 691  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
 692  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
 693  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
 694  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
 695  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
 696  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
 697  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
 698  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
 699  *
 700  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
 701  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
 702  * user code runs with the correct debug control register even though
 703  * we clear it here.
 704  *
 705  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
 706  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
 707  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
 708  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
 709  * by user code)
 710  *
 711  * May run on IST stack.
 712  */
 713 dotraplinkage void do_debug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 714 {
 715         struct task_struct *tsk = current;
 716         int user_icebp = 0;
 717         unsigned long dr6;
 718         int si_code;
 719
 720         ist_enter(regs);
 721
 722         get_debugreg(dr6, 6);
 723         /*
 724          * The Intel SDM says:
 725          *
 726          *   Certain debug exceptions may clear bits 0-3. The remaining
 727          *   contents of the DR6 register are never cleared by the
 728          *   processor. To avoid confusion in identifying debug
 729          *   exceptions, debug handlers should clear the register before
 730          *   returning to the interrupted task.
 731          *
 732          * Keep it simple: clear DR6 immediately.
 733          */
 734         set_debugreg(0, 6);
 735
 736         /* Filter out all the reserved bits which are preset to 1 */
 737         dr6 &= ~DR6_RESERVED;
 738
 739         /*
 740          * The SDM says "The processor clears the BTF flag when it
 741          * generates a debug exception."  Clear TIF_BLOCKSTEP to keep
 742          * TIF_BLOCKSTEP in sync with the hardware BTF flag.
 743          */
 744         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_BLOCKSTEP);
 745
 746         if (unlikely(!user_mode(regs) && (dr6 & DR_STEP) &&
 747                      is_sysenter_singlestep(regs))) {
 748                 dr6 &= ~DR_STEP;
 749                 if (!dr6)
 750                         goto exit;
 751                 /*
 752                  * else we might have gotten a single-step trap and hit a
 753                  * watchpoint at the same time, in which case we should fall
 754                  * through and handle the watchpoint.
 755                  */
 756         }
 757
 758         /*
 759          * If dr6 has no reason to give us about the origin of this trap,
 760          * then it's very likely the result of an icebp/int01 trap.
 761          * User wants a sigtrap for that.
 762          */
 763         if (!dr6 && user_mode(regs))
 764                 user_icebp = 1;
 765
 766         /* Store the virtualized DR6 value */
 767         tsk->thread.debugreg6 = dr6;
 768
 769 #ifdef CONFIG_KPROBES
 770         if (kprobe_debug_handler(regs))
 771                 goto exit;
 772 #endif
 773
 774         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, (long)&dr6, error_code,
 775                                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 776                 goto exit;
 777
 778         /*
 779          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
 780          * as we may switch to the interrupt stack.
 781          */
 782         debug_stack_usage_inc();
 783
 784         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
 785         cond_local_irq_enable(regs);
 786
 787         if (v8086_mode(regs)) {
 788                 handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code,
 789                                         X86_TRAP_DB);
 790                 cond_local_irq_disable(regs);
 791                 debug_stack_usage_dec();
 792                 goto exit;
 793         }
 794
 795         if (WARN_ON_ONCE((dr6 & DR_STEP) && !user_mode(regs))) {
 796                 /*
 797                  * Historical junk that used to handle SYSENTER single-stepping.
 798                  * This should be unreachable now.  If we survive for a while
 799                  * without anyone hitting this warning, we'll turn this into
 800                  * an oops.
 801                  */
 802                 tsk->thread.debugreg6 &= ~DR_STEP;
 803                 set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
 804                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 805         }
 806         si_code = get_si_code(tsk->thread.debugreg6);
 807         if (tsk->thread.debugreg6 & (DR_STEP | DR_TRAP_BITS) || user_icebp)
 808                 send_sigtrap(tsk, regs, error_code, si_code);
 809         cond_local_irq_disable(regs);
 810         debug_stack_usage_dec();
 811
 812 exit:
 813         ist_exit(regs);
 814 }
 815 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug);
 816
 817 /*
 818  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
 819  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
 820  * IRQ13 behaviour
 821  */
 822 static void math_error(struct pt_regs *regs, int error_code, int trapnr)
 823 {
 824         struct task_struct *task = current;
 825         struct fpu *fpu = &task->thread.fpu;
 826         int si_code;
 827         char *str = (trapnr == X86_TRAP_MF) ? "fpu exception" :
 828                                                 "simd exception";
 829
 830         cond_local_irq_enable(regs);
 831
 832         if (!user_mode(regs)) {
 833                 if (fixup_exception(regs, trapnr, error_code, 0))
 834                         return;
 835
 836                 task->thread.error_code = error_code;
 837                 task->thread.trap_nr = trapnr;
 838
 839                 if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code,
 840                                         trapnr, SIGFPE) != NOTIFY_STOP)
 841                         die(str, regs, error_code);
 842                 return;
 843         }
 844
 845         /*
 846          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 847          */
 848         fpu__save(fpu);
 849
 850         task->thread.trap_nr    = trapnr;
 851         task->thread.error_code = error_code;
 852
 853         si_code = fpu__exception_code(fpu, trapnr);
 854         /* Retry when we get spurious exceptions: */
 855         if (!si_code)
 856                 return;
 857
 858         force_sig_fault(SIGFPE, si_code,
 859                         (void __user *)uprobe_get_trap_addr(regs), task);
 860 }
 861
 862 dotraplinkage void do_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 863 {
 864         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 865         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_MF);
 866 }
 867
 868 dotraplinkage void
 869 do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 870 {
 871         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 872         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_XF);
 873 }
 874
 875 dotraplinkage void
 876 do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 877 {
 878         cond_local_irq_enable(regs);
 879 }
 880
 881 dotraplinkage void
 882 do_device_not_available(struct pt_regs *regs, long error_code)
 883 {
 884         unsigned long cr0 = read_cr0();
 885
 886         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 887
 888 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
 889         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FPU) && (cr0 & X86_CR0_EM)) {
 890                 struct math_emu_info info = { };
 891
 892                 cond_local_irq_enable(regs);
 893
 894                 info.regs = regs;
 895                 math_emulate(&info);
 896                 return;
 897         }
 898 #endif
 899
 900         /* This should not happen. */
 901         if (WARN(cr0 & X86_CR0_TS, "CR0.TS was set")) {
 902                 /* Try to fix it up and carry on. */
 903                 write_cr0(cr0 & ~X86_CR0_TS);
 904         } else {
 905                 /*
 906                  * Something terrible happened, and we're better off trying
 907                  * to kill the task than getting stuck in a never-ending
 908                  * loop of #NM faults.
 909                  */
 910                 die("unexpected #NM exception", regs, error_code);
 911         }
 912 }
 913 NOKPROBE_SYMBOL(do_device_not_available);
 914
 915 #ifdef CONFIG_X86_32
 916 dotraplinkage void do_iret_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 917 {
 918         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 919         local_irq_enable();
 920
 921         if (notify_die(DIE_TRAP, "iret exception", regs, error_code,
 922                         X86_TRAP_IRET, SIGILL) != NOTIFY_STOP) {
 923                 do_trap(X86_TRAP_IRET, SIGILL, "iret exception", regs, error_code,
 924                         ILL_BADSTK, (void __user *)NULL);
 925         }
 926 }
 927 #endif
 928
 929 void __init trap_init(void)
 930 {
 931         /* Init cpu_entry_area before IST entries are set up */
 932         setup_cpu_entry_areas();
 933
 934         idt_setup_traps();
 935
 936         /*
 937          * Set the IDT descriptor to a fixed read-only location, so that the
 938          * "sidt" instruction will not leak the location of the kernel, and
 939          * to defend the IDT against arbitrary memory write vulnerabilities.
 940          * It will be reloaded in cpu_init() */
 941         cea_set_pte(CPU_ENTRY_AREA_RO_IDT_VADDR, __pa_symbol(idt_table),
 942                     PAGE_KERNEL_RO);
 943         idt_descr.address = CPU_ENTRY_AREA_RO_IDT;
 944
 945         /*
 946          * Should be a barrier for any external CPU state:
 947          */
 948         cpu_init();
 949
 950         idt_setup_ist_traps();
 951
 952         x86_init.irqs.trap_init();
 953
 954         idt_setup_debugidt_traps();
 955 }