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