Merge tag 'perf-tools-2020-08-14' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / x86 / entry / entry_64.S
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  *  linux/arch/x86_64/entry.S
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Andi Kleen SuSE Labs
7  *  Copyright (C) 2000  Pavel Machek <pavel@suse.cz>
8  *
9  * entry.S contains the system-call and fault low-level handling routines.
10  *
11  * Some of this is documented in Documentation/x86/entry_64.rst
12  *
13  * A note on terminology:
14  * - iret frame:        Architecture defined interrupt frame from SS to RIP
15  *                      at the top of the kernel process stack.
16  *
17  * Some macro usage:
18  * - SYM_FUNC_START/END:Define functions in the symbol table.
19  * - idtentry:          Define exception entry points.
20  */
21 #include <linux/linkage.h>
22 #include <asm/segment.h>
23 #include <asm/cache.h>
24 #include <asm/errno.h>
25 #include <asm/asm-offsets.h>
26 #include <asm/msr.h>
27 #include <asm/unistd.h>
28 #include <asm/thread_info.h>
29 #include <asm/hw_irq.h>
30 #include <asm/page_types.h>
31 #include <asm/irqflags.h>
32 #include <asm/paravirt.h>
33 #include <asm/percpu.h>
34 #include <asm/asm.h>
35 #include <asm/smap.h>
36 #include <asm/pgtable_types.h>
37 #include <asm/export.h>
38 #include <asm/frame.h>
39 #include <asm/trapnr.h>
40 #include <asm/nospec-branch.h>
41 #include <asm/fsgsbase.h>
42 #include <linux/err.h>
43
44 #include "calling.h"
45
46 .code64
47 .section .entry.text, "ax"
48
49 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
50 SYM_CODE_START(native_usergs_sysret64)
51         UNWIND_HINT_EMPTY
52         swapgs
53         sysretq
54 SYM_CODE_END(native_usergs_sysret64)
55 #endif /* CONFIG_PARAVIRT */
56
57 /*
58  * 64-bit SYSCALL instruction entry. Up to 6 arguments in registers.
59  *
60  * This is the only entry point used for 64-bit system calls.  The
61  * hardware interface is reasonably well designed and the register to
62  * argument mapping Linux uses fits well with the registers that are
63  * available when SYSCALL is used.
64  *
65  * SYSCALL instructions can be found inlined in libc implementations as
66  * well as some other programs and libraries.  There are also a handful
67  * of SYSCALL instructions in the vDSO used, for example, as a
68  * clock_gettimeofday fallback.
69  *
70  * 64-bit SYSCALL saves rip to rcx, clears rflags.RF, then saves rflags to r11,
71  * then loads new ss, cs, and rip from previously programmed MSRs.
72  * rflags gets masked by a value from another MSR (so CLD and CLAC
73  * are not needed). SYSCALL does not save anything on the stack
74  * and does not change rsp.
75  *
76  * Registers on entry:
77  * rax  system call number
78  * rcx  return address
79  * r11  saved rflags (note: r11 is callee-clobbered register in C ABI)
80  * rdi  arg0
81  * rsi  arg1
82  * rdx  arg2
83  * r10  arg3 (needs to be moved to rcx to conform to C ABI)
84  * r8   arg4
85  * r9   arg5
86  * (note: r12-r15, rbp, rbx are callee-preserved in C ABI)
87  *
88  * Only called from user space.
89  *
90  * When user can change pt_regs->foo always force IRET. That is because
91  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
92  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
93  */
94
95 SYM_CODE_START(entry_SYSCALL_64)
96         UNWIND_HINT_EMPTY
97
98         swapgs
99         /* tss.sp2 is scratch space. */
100         movq    %rsp, PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp2)
101         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rsp
102         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
103
104         /* Construct struct pt_regs on stack */
105         pushq   $__USER_DS                              /* pt_regs->ss */
106         pushq   PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp2)       /* pt_regs->sp */
107         pushq   %r11                                    /* pt_regs->flags */
108         pushq   $__USER_CS                              /* pt_regs->cs */
109         pushq   %rcx                                    /* pt_regs->ip */
110 SYM_INNER_LABEL(entry_SYSCALL_64_after_hwframe, SYM_L_GLOBAL)
111         pushq   %rax                                    /* pt_regs->orig_ax */
112
113         PUSH_AND_CLEAR_REGS rax=$-ENOSYS
114
115         /* IRQs are off. */
116         movq    %rax, %rdi
117         movq    %rsp, %rsi
118         call    do_syscall_64           /* returns with IRQs disabled */
119
120         /*
121          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
122          * a completely clean 64-bit userspace context.  If we're not,
123          * go to the slow exit path.
124          */
125         movq    RCX(%rsp), %rcx
126         movq    RIP(%rsp), %r11
127
128         cmpq    %rcx, %r11      /* SYSRET requires RCX == RIP */
129         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
130
131         /*
132          * On Intel CPUs, SYSRET with non-canonical RCX/RIP will #GP
133          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
134          * the kernel, since userspace controls RSP.
135          *
136          * If width of "canonical tail" ever becomes variable, this will need
137          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
138          *
139          * Change top bits to match most significant bit (47th or 56th bit
140          * depending on paging mode) in the address.
141          */
142 #ifdef CONFIG_X86_5LEVEL
143         ALTERNATIVE "shl $(64 - 48), %rcx; sar $(64 - 48), %rcx", \
144                 "shl $(64 - 57), %rcx; sar $(64 - 57), %rcx", X86_FEATURE_LA57
145 #else
146         shl     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
147         sar     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
148 #endif
149
150         /* If this changed %rcx, it was not canonical */
151         cmpq    %rcx, %r11
152         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
153
154         cmpq    $__USER_CS, CS(%rsp)            /* CS must match SYSRET */
155         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
156
157         movq    R11(%rsp), %r11
158         cmpq    %r11, EFLAGS(%rsp)              /* R11 == RFLAGS */
159         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
160
161         /*
162          * SYSCALL clears RF when it saves RFLAGS in R11 and SYSRET cannot
163          * restore RF properly. If the slowpath sets it for whatever reason, we
164          * need to restore it correctly.
165          *
166          * SYSRET can restore TF, but unlike IRET, restoring TF results in a
167          * trap from userspace immediately after SYSRET.  This would cause an
168          * infinite loop whenever #DB happens with register state that satisfies
169          * the opportunistic SYSRET conditions.  For example, single-stepping
170          * this user code:
171          *
172          *           movq       $stuck_here, %rcx
173          *           pushfq
174          *           popq %r11
175          *   stuck_here:
176          *
177          * would never get past 'stuck_here'.
178          */
179         testq   $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
180         jnz     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
181
182         /* nothing to check for RSP */
183
184         cmpq    $__USER_DS, SS(%rsp)            /* SS must match SYSRET */
185         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
186
187         /*
188          * We win! This label is here just for ease of understanding
189          * perf profiles. Nothing jumps here.
190          */
191 syscall_return_via_sysret:
192         /* rcx and r11 are already restored (see code above) */
193         POP_REGS pop_rdi=0 skip_r11rcx=1
194
195         /*
196          * Now all regs are restored except RSP and RDI.
197          * Save old stack pointer and switch to trampoline stack.
198          */
199         movq    %rsp, %rdi
200         movq    PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp0), %rsp
201         UNWIND_HINT_EMPTY
202
203         pushq   RSP-RDI(%rdi)   /* RSP */
204         pushq   (%rdi)          /* RDI */
205
206         /*
207          * We are on the trampoline stack.  All regs except RDI are live.
208          * We can do future final exit work right here.
209          */
210         STACKLEAK_ERASE_NOCLOBBER
211
212         SWITCH_TO_USER_CR3_STACK scratch_reg=%rdi
213
214         popq    %rdi
215         popq    %rsp
216         USERGS_SYSRET64
217 SYM_CODE_END(entry_SYSCALL_64)
218
219 /*
220  * %rdi: prev task
221  * %rsi: next task
222  */
223 .pushsection .text, "ax"
224 SYM_FUNC_START(__switch_to_asm)
225         /*
226          * Save callee-saved registers
227          * This must match the order in inactive_task_frame
228          */
229         pushq   %rbp
230         pushq   %rbx
231         pushq   %r12
232         pushq   %r13
233         pushq   %r14
234         pushq   %r15
235
236         /* switch stack */
237         movq    %rsp, TASK_threadsp(%rdi)
238         movq    TASK_threadsp(%rsi), %rsp
239
240 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
241         movq    TASK_stack_canary(%rsi), %rbx
242         movq    %rbx, PER_CPU_VAR(fixed_percpu_data) + stack_canary_offset
243 #endif
244
245 #ifdef CONFIG_RETPOLINE
246         /*
247          * When switching from a shallower to a deeper call stack
248          * the RSB may either underflow or use entries populated
249          * with userspace addresses. On CPUs where those concerns
250          * exist, overwrite the RSB with entries which capture
251          * speculative execution to prevent attack.
252          */
253         FILL_RETURN_BUFFER %r12, RSB_CLEAR_LOOPS, X86_FEATURE_RSB_CTXSW
254 #endif
255
256         /* restore callee-saved registers */
257         popq    %r15
258         popq    %r14
259         popq    %r13
260         popq    %r12
261         popq    %rbx
262         popq    %rbp
263
264         jmp     __switch_to
265 SYM_FUNC_END(__switch_to_asm)
266 .popsection
267
268 /*
269  * A newly forked process directly context switches into this address.
270  *
271  * rax: prev task we switched from
272  * rbx: kernel thread func (NULL for user thread)
273  * r12: kernel thread arg
274  */
275 .pushsection .text, "ax"
276 SYM_CODE_START(ret_from_fork)
277         UNWIND_HINT_EMPTY
278         movq    %rax, %rdi
279         call    schedule_tail                   /* rdi: 'prev' task parameter */
280
281         testq   %rbx, %rbx                      /* from kernel_thread? */
282         jnz     1f                              /* kernel threads are uncommon */
283
284 2:
285         UNWIND_HINT_REGS
286         movq    %rsp, %rdi
287         call    syscall_exit_to_user_mode       /* returns with IRQs disabled */
288         jmp     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
289
290 1:
291         /* kernel thread */
292         UNWIND_HINT_EMPTY
293         movq    %r12, %rdi
294         CALL_NOSPEC rbx
295         /*
296          * A kernel thread is allowed to return here after successfully
297          * calling kernel_execve().  Exit to userspace to complete the execve()
298          * syscall.
299          */
300         movq    $0, RAX(%rsp)
301         jmp     2b
302 SYM_CODE_END(ret_from_fork)
303 .popsection
304
305 .macro DEBUG_ENTRY_ASSERT_IRQS_OFF
306 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
307         pushq %rax
308         SAVE_FLAGS(CLBR_RAX)
309         testl $X86_EFLAGS_IF, %eax
310         jz .Lokay_\@
311         ud2
312 .Lokay_\@:
313         popq %rax
314 #endif
315 .endm
316
317 /**
318  * idtentry_body - Macro to emit code calling the C function
319  * @cfunc:              C function to be called
320  * @has_error_code:     Hardware pushed error code on stack
321  */
322 .macro idtentry_body cfunc has_error_code:req
323
324         call    error_entry
325         UNWIND_HINT_REGS
326
327         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer into 1st argument*/
328
329         .if \has_error_code == 1
330                 movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi    /* get error code into 2nd argument*/
331                 movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)     /* no syscall to restart */
332         .endif
333
334         call    \cfunc
335
336         jmp     error_return
337 .endm
338
339 /**
340  * idtentry - Macro to generate entry stubs for simple IDT entries
341  * @vector:             Vector number
342  * @asmsym:             ASM symbol for the entry point
343  * @cfunc:              C function to be called
344  * @has_error_code:     Hardware pushed error code on stack
345  *
346  * The macro emits code to set up the kernel context for straight forward
347  * and simple IDT entries. No IST stack, no paranoid entry checks.
348  */
349 .macro idtentry vector asmsym cfunc has_error_code:req
350 SYM_CODE_START(\asmsym)
351         UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=\has_error_code*8
352         ASM_CLAC
353
354         .if \has_error_code == 0
355                 pushq   $-1                     /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
356         .endif
357
358         .if \vector == X86_TRAP_BP
359                 /*
360                  * If coming from kernel space, create a 6-word gap to allow the
361                  * int3 handler to emulate a call instruction.
362                  */
363                 testb   $3, CS-ORIG_RAX(%rsp)
364                 jnz     .Lfrom_usermode_no_gap_\@
365                 .rept   6
366                 pushq   5*8(%rsp)
367                 .endr
368                 UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=8
369 .Lfrom_usermode_no_gap_\@:
370         .endif
371
372         idtentry_body \cfunc \has_error_code
373
374 _ASM_NOKPROBE(\asmsym)
375 SYM_CODE_END(\asmsym)
376 .endm
377
378 /*
379  * Interrupt entry/exit.
380  *
381  + The interrupt stubs push (vector) onto the stack, which is the error_code
382  * position of idtentry exceptions, and jump to one of the two idtentry points
383  * (common/spurious).
384  *
385  * common_interrupt is a hotpath, align it to a cache line
386  */
387 .macro idtentry_irq vector cfunc
388         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
389         idtentry \vector asm_\cfunc \cfunc has_error_code=1
390 .endm
391
392 /*
393  * System vectors which invoke their handlers directly and are not
394  * going through the regular common device interrupt handling code.
395  */
396 .macro idtentry_sysvec vector cfunc
397         idtentry \vector asm_\cfunc \cfunc has_error_code=0
398 .endm
399
400 /**
401  * idtentry_mce_db - Macro to generate entry stubs for #MC and #DB
402  * @vector:             Vector number
403  * @asmsym:             ASM symbol for the entry point
404  * @cfunc:              C function to be called
405  *
406  * The macro emits code to set up the kernel context for #MC and #DB
407  *
408  * If the entry comes from user space it uses the normal entry path
409  * including the return to user space work and preemption checks on
410  * exit.
411  *
412  * If hits in kernel mode then it needs to go through the paranoid
413  * entry as the exception can hit any random state. No preemption
414  * check on exit to keep the paranoid path simple.
415  */
416 .macro idtentry_mce_db vector asmsym cfunc
417 SYM_CODE_START(\asmsym)
418         UNWIND_HINT_IRET_REGS
419         ASM_CLAC
420
421         pushq   $-1                     /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
422
423         /*
424          * If the entry is from userspace, switch stacks and treat it as
425          * a normal entry.
426          */
427         testb   $3, CS-ORIG_RAX(%rsp)
428         jnz     .Lfrom_usermode_switch_stack_\@
429
430         /* paranoid_entry returns GS information for paranoid_exit in EBX. */
431         call    paranoid_entry
432
433         UNWIND_HINT_REGS
434
435         movq    %rsp, %rdi              /* pt_regs pointer */
436
437         call    \cfunc
438
439         jmp     paranoid_exit
440
441         /* Switch to the regular task stack and use the noist entry point */
442 .Lfrom_usermode_switch_stack_\@:
443         idtentry_body noist_\cfunc, has_error_code=0
444
445 _ASM_NOKPROBE(\asmsym)
446 SYM_CODE_END(\asmsym)
447 .endm
448
449 /*
450  * Double fault entry. Straight paranoid. No checks from which context
451  * this comes because for the espfix induced #DF this would do the wrong
452  * thing.
453  */
454 .macro idtentry_df vector asmsym cfunc
455 SYM_CODE_START(\asmsym)
456         UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=8
457         ASM_CLAC
458
459         /* paranoid_entry returns GS information for paranoid_exit in EBX. */
460         call    paranoid_entry
461         UNWIND_HINT_REGS
462
463         movq    %rsp, %rdi              /* pt_regs pointer into first argument */
464         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi    /* get error code into 2nd argument*/
465         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)     /* no syscall to restart */
466         call    \cfunc
467
468         jmp     paranoid_exit
469
470 _ASM_NOKPROBE(\asmsym)
471 SYM_CODE_END(\asmsym)
472 .endm
473
474 /*
475  * Include the defines which emit the idt entries which are shared
476  * shared between 32 and 64 bit and emit the __irqentry_text_* markers
477  * so the stacktrace boundary checks work.
478  */
479         .align 16
480         .globl __irqentry_text_start
481 __irqentry_text_start:
482
483 #include <asm/idtentry.h>
484
485         .align 16
486         .globl __irqentry_text_end
487 __irqentry_text_end:
488
489 SYM_CODE_START_LOCAL(common_interrupt_return)
490 SYM_INNER_LABEL(swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode, SYM_L_GLOBAL)
491 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
492         /* Assert that pt_regs indicates user mode. */
493         testb   $3, CS(%rsp)
494         jnz     1f
495         ud2
496 1:
497 #endif
498         POP_REGS pop_rdi=0
499
500         /*
501          * The stack is now user RDI, orig_ax, RIP, CS, EFLAGS, RSP, SS.
502          * Save old stack pointer and switch to trampoline stack.
503          */
504         movq    %rsp, %rdi
505         movq    PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp0), %rsp
506         UNWIND_HINT_EMPTY
507
508         /* Copy the IRET frame to the trampoline stack. */
509         pushq   6*8(%rdi)       /* SS */
510         pushq   5*8(%rdi)       /* RSP */
511         pushq   4*8(%rdi)       /* EFLAGS */
512         pushq   3*8(%rdi)       /* CS */
513         pushq   2*8(%rdi)       /* RIP */
514
515         /* Push user RDI on the trampoline stack. */
516         pushq   (%rdi)
517
518         /*
519          * We are on the trampoline stack.  All regs except RDI are live.
520          * We can do future final exit work right here.
521          */
522         STACKLEAK_ERASE_NOCLOBBER
523
524         SWITCH_TO_USER_CR3_STACK scratch_reg=%rdi
525
526         /* Restore RDI. */
527         popq    %rdi
528         SWAPGS
529         INTERRUPT_RETURN
530
531
532 SYM_INNER_LABEL(restore_regs_and_return_to_kernel, SYM_L_GLOBAL)
533 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
534         /* Assert that pt_regs indicates kernel mode. */
535         testb   $3, CS(%rsp)
536         jz      1f
537         ud2
538 1:
539 #endif
540         POP_REGS
541         addq    $8, %rsp        /* skip regs->orig_ax */
542         /*
543          * ARCH_HAS_MEMBARRIER_SYNC_CORE rely on IRET core serialization
544          * when returning from IPI handler.
545          */
546         INTERRUPT_RETURN
547
548 SYM_INNER_LABEL_ALIGN(native_iret, SYM_L_GLOBAL)
549         UNWIND_HINT_IRET_REGS
550         /*
551          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
552          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
553          */
554 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
555         testb   $4, (SS-RIP)(%rsp)
556         jnz     native_irq_return_ldt
557 #endif
558
559 SYM_INNER_LABEL(native_irq_return_iret, SYM_L_GLOBAL)
560         /*
561          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
562          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
563          * Double-faults due to espfix64 are handled in exc_double_fault.
564          * Other faults here are fatal.
565          */
566         iretq
567
568 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
569 native_irq_return_ldt:
570         /*
571          * We are running with user GSBASE.  All GPRs contain their user
572          * values.  We have a percpu ESPFIX stack that is eight slots
573          * long (see ESPFIX_STACK_SIZE).  espfix_waddr points to the bottom
574          * of the ESPFIX stack.
575          *
576          * We clobber RAX and RDI in this code.  We stash RDI on the
577          * normal stack and RAX on the ESPFIX stack.
578          *
579          * The ESPFIX stack layout we set up looks like this:
580          *
581          * --- top of ESPFIX stack ---
582          * SS
583          * RSP
584          * RFLAGS
585          * CS
586          * RIP  <-- RSP points here when we're done
587          * RAX  <-- espfix_waddr points here
588          * --- bottom of ESPFIX stack ---
589          */
590
591         pushq   %rdi                            /* Stash user RDI */
592         SWAPGS                                  /* to kernel GS */
593         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rdi   /* to kernel CR3 */
594
595         movq    PER_CPU_VAR(espfix_waddr), %rdi
596         movq    %rax, (0*8)(%rdi)               /* user RAX */
597         movq    (1*8)(%rsp), %rax               /* user RIP */
598         movq    %rax, (1*8)(%rdi)
599         movq    (2*8)(%rsp), %rax               /* user CS */
600         movq    %rax, (2*8)(%rdi)
601         movq    (3*8)(%rsp), %rax               /* user RFLAGS */
602         movq    %rax, (3*8)(%rdi)
603         movq    (5*8)(%rsp), %rax               /* user SS */
604         movq    %rax, (5*8)(%rdi)
605         movq    (4*8)(%rsp), %rax               /* user RSP */
606         movq    %rax, (4*8)(%rdi)
607         /* Now RAX == RSP. */
608
609         andl    $0xffff0000, %eax               /* RAX = (RSP & 0xffff0000) */
610
611         /*
612          * espfix_stack[31:16] == 0.  The page tables are set up such that
613          * (espfix_stack | (X & 0xffff0000)) points to a read-only alias of
614          * espfix_waddr for any X.  That is, there are 65536 RO aliases of
615          * the same page.  Set up RSP so that RSP[31:16] contains the
616          * respective 16 bits of the /userspace/ RSP and RSP nonetheless
617          * still points to an RO alias of the ESPFIX stack.
618          */
619         orq     PER_CPU_VAR(espfix_stack), %rax
620
621         SWITCH_TO_USER_CR3_STACK scratch_reg=%rdi
622         SWAPGS                                  /* to user GS */
623         popq    %rdi                            /* Restore user RDI */
624
625         movq    %rax, %rsp
626         UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=8
627
628         /*
629          * At this point, we cannot write to the stack any more, but we can
630          * still read.
631          */
632         popq    %rax                            /* Restore user RAX */
633
634         /*
635          * RSP now points to an ordinary IRET frame, except that the page
636          * is read-only and RSP[31:16] are preloaded with the userspace
637          * values.  We can now IRET back to userspace.
638          */
639         jmp     native_irq_return_iret
640 #endif
641 SYM_CODE_END(common_interrupt_return)
642 _ASM_NOKPROBE(common_interrupt_return)
643
644 /*
645  * Reload gs selector with exception handling
646  * edi:  new selector
647  *
648  * Is in entry.text as it shouldn't be instrumented.
649  */
650 SYM_FUNC_START(asm_load_gs_index)
651         FRAME_BEGIN
652         swapgs
653 .Lgs_change:
654         movl    %edi, %gs
655 2:      ALTERNATIVE "", "mfence", X86_BUG_SWAPGS_FENCE
656         swapgs
657         FRAME_END
658         ret
659 SYM_FUNC_END(asm_load_gs_index)
660 EXPORT_SYMBOL(asm_load_gs_index)
661
662         _ASM_EXTABLE(.Lgs_change, .Lbad_gs)
663         .section .fixup, "ax"
664         /* running with kernelgs */
665 SYM_CODE_START_LOCAL_NOALIGN(.Lbad_gs)
666         swapgs                                  /* switch back to user gs */
667 .macro ZAP_GS
668         /* This can't be a string because the preprocessor needs to see it. */
669         movl $__USER_DS, %eax
670         movl %eax, %gs
671 .endm
672         ALTERNATIVE "", "ZAP_GS", X86_BUG_NULL_SEG
673         xorl    %eax, %eax
674         movl    %eax, %gs
675         jmp     2b
676 SYM_CODE_END(.Lbad_gs)
677         .previous
678
679 /*
680  * rdi: New stack pointer points to the top word of the stack
681  * rsi: Function pointer
682  * rdx: Function argument (can be NULL if none)
683  */
684 SYM_FUNC_START(asm_call_on_stack)
685         /*
686          * Save the frame pointer unconditionally. This allows the ORC
687          * unwinder to handle the stack switch.
688          */
689         pushq           %rbp
690         mov             %rsp, %rbp
691
692         /*
693          * The unwinder relies on the word at the top of the new stack
694          * page linking back to the previous RSP.
695          */
696         mov             %rsp, (%rdi)
697         mov             %rdi, %rsp
698         /* Move the argument to the right place */
699         mov             %rdx, %rdi
700
701 1:
702         .pushsection .discard.instr_begin
703         .long 1b - .
704         .popsection
705
706         CALL_NOSPEC     rsi
707
708 2:
709         .pushsection .discard.instr_end
710         .long 2b - .
711         .popsection
712
713         /* Restore the previous stack pointer from RBP. */
714         leaveq
715         ret
716 SYM_FUNC_END(asm_call_on_stack)
717
718 #ifdef CONFIG_XEN_PV
719 /*
720  * A note on the "critical region" in our callback handler.
721  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
722  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
723  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
724  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
725  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
726  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
727  * like to avoid the possibility.
728  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
729  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
730  * activation and restart the handler using the previous one.
731  *
732  * C calling convention: exc_xen_hypervisor_callback(struct *pt_regs)
733  */
734 SYM_CODE_START_LOCAL(exc_xen_hypervisor_callback)
735
736 /*
737  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
738  * see the correct pointer to the pt_regs
739  */
740         UNWIND_HINT_FUNC
741         movq    %rdi, %rsp                      /* we don't return, adjust the stack frame */
742         UNWIND_HINT_REGS
743
744         call    xen_pv_evtchn_do_upcall
745
746         jmp     error_return
747 SYM_CODE_END(exc_xen_hypervisor_callback)
748
749 /*
750  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
751  * We get here for two reasons:
752  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
753  *  2. Fault while executing IRET
754  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
755  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
756  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
757  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
758  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
759  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
760  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
761  */
762 SYM_CODE_START(xen_failsafe_callback)
763         UNWIND_HINT_EMPTY
764         movl    %ds, %ecx
765         cmpw    %cx, 0x10(%rsp)
766         jne     1f
767         movl    %es, %ecx
768         cmpw    %cx, 0x18(%rsp)
769         jne     1f
770         movl    %fs, %ecx
771         cmpw    %cx, 0x20(%rsp)
772         jne     1f
773         movl    %gs, %ecx
774         cmpw    %cx, 0x28(%rsp)
775         jne     1f
776         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
777         movq    (%rsp), %rcx
778         movq    8(%rsp), %r11
779         addq    $0x30, %rsp
780         pushq   $0                              /* RIP */
781         UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=8
782         jmp     asm_exc_general_protection
783 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
784         movq    (%rsp), %rcx
785         movq    8(%rsp), %r11
786         addq    $0x30, %rsp
787         UNWIND_HINT_IRET_REGS
788         pushq   $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
789         PUSH_AND_CLEAR_REGS
790         ENCODE_FRAME_POINTER
791         jmp     error_return
792 SYM_CODE_END(xen_failsafe_callback)
793 #endif /* CONFIG_XEN_PV */
794
795 /*
796  * Save all registers in pt_regs. Return GSBASE related information
797  * in EBX depending on the availability of the FSGSBASE instructions:
798  *
799  * FSGSBASE     R/EBX
800  *     N        0 -> SWAPGS on exit
801  *              1 -> no SWAPGS on exit
802  *
803  *     Y        GSBASE value at entry, must be restored in paranoid_exit
804  */
805 SYM_CODE_START_LOCAL(paranoid_entry)
806         UNWIND_HINT_FUNC
807         cld
808         PUSH_AND_CLEAR_REGS save_ret=1
809         ENCODE_FRAME_POINTER 8
810
811         /*
812          * Always stash CR3 in %r14.  This value will be restored,
813          * verbatim, at exit.  Needed if paranoid_entry interrupted
814          * another entry that already switched to the user CR3 value
815          * but has not yet returned to userspace.
816          *
817          * This is also why CS (stashed in the "iret frame" by the
818          * hardware at entry) can not be used: this may be a return
819          * to kernel code, but with a user CR3 value.
820          *
821          * Switching CR3 does not depend on kernel GSBASE so it can
822          * be done before switching to the kernel GSBASE. This is
823          * required for FSGSBASE because the kernel GSBASE has to
824          * be retrieved from a kernel internal table.
825          */
826         SAVE_AND_SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rax save_reg=%r14
827
828         /*
829          * Handling GSBASE depends on the availability of FSGSBASE.
830          *
831          * Without FSGSBASE the kernel enforces that negative GSBASE
832          * values indicate kernel GSBASE. With FSGSBASE no assumptions
833          * can be made about the GSBASE value when entering from user
834          * space.
835          */
836         ALTERNATIVE "jmp .Lparanoid_entry_checkgs", "", X86_FEATURE_FSGSBASE
837
838         /*
839          * Read the current GSBASE and store it in %rbx unconditionally,
840          * retrieve and set the current CPUs kernel GSBASE. The stored value
841          * has to be restored in paranoid_exit unconditionally.
842          *
843          * The MSR write ensures that no subsequent load is based on a
844          * mispredicted GSBASE. No extra FENCE required.
845          */
846         SAVE_AND_SET_GSBASE scratch_reg=%rax save_reg=%rbx
847         ret
848
849 .Lparanoid_entry_checkgs:
850         /* EBX = 1 -> kernel GSBASE active, no restore required */
851         movl    $1, %ebx
852         /*
853          * The kernel-enforced convention is a negative GSBASE indicates
854          * a kernel value. No SWAPGS needed on entry and exit.
855          */
856         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
857         rdmsr
858         testl   %edx, %edx
859         jns     .Lparanoid_entry_swapgs
860         ret
861
862 .Lparanoid_entry_swapgs:
863         SWAPGS
864
865         /*
866          * The above SAVE_AND_SWITCH_TO_KERNEL_CR3 macro doesn't do an
867          * unconditional CR3 write, even in the PTI case.  So do an lfence
868          * to prevent GS speculation, regardless of whether PTI is enabled.
869          */
870         FENCE_SWAPGS_KERNEL_ENTRY
871
872         /* EBX = 0 -> SWAPGS required on exit */
873         xorl    %ebx, %ebx
874         ret
875 SYM_CODE_END(paranoid_entry)
876
877 /*
878  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
879  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
880  * from kernel space.
881  *
882  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
883  * in syscall entry), so checking for preemption here would
884  * be complicated.  Fortunately, there's no good reason to try
885  * to handle preemption here.
886  *
887  * R/EBX contains the GSBASE related information depending on the
888  * availability of the FSGSBASE instructions:
889  *
890  * FSGSBASE     R/EBX
891  *     N        0 -> SWAPGS on exit
892  *              1 -> no SWAPGS on exit
893  *
894  *     Y        User space GSBASE, must be restored unconditionally
895  */
896 SYM_CODE_START_LOCAL(paranoid_exit)
897         UNWIND_HINT_REGS
898         /*
899          * The order of operations is important. RESTORE_CR3 requires
900          * kernel GSBASE.
901          *
902          * NB to anyone to try to optimize this code: this code does
903          * not execute at all for exceptions from user mode. Those
904          * exceptions go through error_exit instead.
905          */
906         RESTORE_CR3     scratch_reg=%rax save_reg=%r14
907
908         /* Handle the three GSBASE cases */
909         ALTERNATIVE "jmp .Lparanoid_exit_checkgs", "", X86_FEATURE_FSGSBASE
910
911         /* With FSGSBASE enabled, unconditionally restore GSBASE */
912         wrgsbase        %rbx
913         jmp             restore_regs_and_return_to_kernel
914
915 .Lparanoid_exit_checkgs:
916         /* On non-FSGSBASE systems, conditionally do SWAPGS */
917         testl           %ebx, %ebx
918         jnz             restore_regs_and_return_to_kernel
919
920         /* We are returning to a context with user GSBASE */
921         SWAPGS_UNSAFE_STACK
922         jmp             restore_regs_and_return_to_kernel
923 SYM_CODE_END(paranoid_exit)
924
925 /*
926  * Save all registers in pt_regs, and switch GS if needed.
927  */
928 SYM_CODE_START_LOCAL(error_entry)
929         UNWIND_HINT_FUNC
930         cld
931         PUSH_AND_CLEAR_REGS save_ret=1
932         ENCODE_FRAME_POINTER 8
933         testb   $3, CS+8(%rsp)
934         jz      .Lerror_kernelspace
935
936         /*
937          * We entered from user mode or we're pretending to have entered
938          * from user mode due to an IRET fault.
939          */
940         SWAPGS
941         FENCE_SWAPGS_USER_ENTRY
942         /* We have user CR3.  Change to kernel CR3. */
943         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rax
944
945 .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs:
946         /* Put us onto the real thread stack. */
947         popq    %r12                            /* save return addr in %12 */
948         movq    %rsp, %rdi                      /* arg0 = pt_regs pointer */
949         call    sync_regs
950         movq    %rax, %rsp                      /* switch stack */
951         ENCODE_FRAME_POINTER
952         pushq   %r12
953         ret
954
955 .Lerror_entry_done_lfence:
956         FENCE_SWAPGS_KERNEL_ENTRY
957 .Lerror_entry_done:
958         ret
959
960         /*
961          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
962          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
963          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
964          * for these here too.
965          */
966 .Lerror_kernelspace:
967         leaq    native_irq_return_iret(%rip), %rcx
968         cmpq    %rcx, RIP+8(%rsp)
969         je      .Lerror_bad_iret
970         movl    %ecx, %eax                      /* zero extend */
971         cmpq    %rax, RIP+8(%rsp)
972         je      .Lbstep_iret
973         cmpq    $.Lgs_change, RIP+8(%rsp)
974         jne     .Lerror_entry_done_lfence
975
976         /*
977          * hack: .Lgs_change can fail with user gsbase.  If this happens, fix up
978          * gsbase and proceed.  We'll fix up the exception and land in
979          * .Lgs_change's error handler with kernel gsbase.
980          */
981         SWAPGS
982         FENCE_SWAPGS_USER_ENTRY
983         jmp .Lerror_entry_done
984
985 .Lbstep_iret:
986         /* Fix truncated RIP */
987         movq    %rcx, RIP+8(%rsp)
988         /* fall through */
989
990 .Lerror_bad_iret:
991         /*
992          * We came from an IRET to user mode, so we have user
993          * gsbase and CR3.  Switch to kernel gsbase and CR3:
994          */
995         SWAPGS
996         FENCE_SWAPGS_USER_ENTRY
997         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rax
998
999         /*
1000          * Pretend that the exception came from user mode: set up pt_regs
1001          * as if we faulted immediately after IRET.
1002          */
1003         mov     %rsp, %rdi
1004         call    fixup_bad_iret
1005         mov     %rax, %rsp
1006         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs
1007 SYM_CODE_END(error_entry)
1008
1009 SYM_CODE_START_LOCAL(error_return)
1010         UNWIND_HINT_REGS
1011         DEBUG_ENTRY_ASSERT_IRQS_OFF
1012         testb   $3, CS(%rsp)
1013         jz      restore_regs_and_return_to_kernel
1014         jmp     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
1015 SYM_CODE_END(error_return)
1016
1017 /*
1018  * Runs on exception stack.  Xen PV does not go through this path at all,
1019  * so we can use real assembly here.
1020  *
1021  * Registers:
1022  *      %r14: Used to save/restore the CR3 of the interrupted context
1023  *            when PAGE_TABLE_ISOLATION is in use.  Do not clobber.
1024  */
1025 SYM_CODE_START(asm_exc_nmi)
1026         UNWIND_HINT_IRET_REGS
1027
1028         /*
1029          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1030          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1031          * This means that we can have nested NMIs where the next
1032          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1033          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1034          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1035          * anyway.
1036          *
1037          * To handle this case we do the following:
1038          *  Check the a special location on the stack that contains
1039          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1040          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1041          *  is an NMI stack.
1042          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1043          *  stack then:
1044          *    o Set the special variable on the stack
1045          *    o Copy the interrupt frame into an "outermost" location on the
1046          *      stack
1047          *    o Copy the interrupt frame into an "iret" location on the stack
1048          *    o Continue processing the NMI
1049          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1050          *    o Modify the "iret" location to jump to the repeat_nmi
1051          *    o return back to the first NMI
1052          *
1053          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1054          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1055          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1056          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1057          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1058          * NMI.
1059          *
1060          * However, espfix prevents us from directly returning to userspace
1061          * with a single IRET instruction.  Similarly, IRET to user mode
1062          * can fault.  We therefore handle NMIs from user space like
1063          * other IST entries.
1064          */
1065
1066         ASM_CLAC
1067
1068         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1069         pushq   %rdx
1070
1071         testb   $3, CS-RIP+8(%rsp)
1072         jz      .Lnmi_from_kernel
1073
1074         /*
1075          * NMI from user mode.  We need to run on the thread stack, but we
1076          * can't go through the normal entry paths: NMIs are masked, and
1077          * we don't want to enable interrupts, because then we'll end
1078          * up in an awkward situation in which IRQs are on but NMIs
1079          * are off.
1080          *
1081          * We also must not push anything to the stack before switching
1082          * stacks lest we corrupt the "NMI executing" variable.
1083          */
1084
1085         swapgs
1086         cld
1087         FENCE_SWAPGS_USER_ENTRY
1088         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rdx
1089         movq    %rsp, %rdx
1090         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
1091         UNWIND_HINT_IRET_REGS base=%rdx offset=8
1092         pushq   5*8(%rdx)       /* pt_regs->ss */
1093         pushq   4*8(%rdx)       /* pt_regs->rsp */
1094         pushq   3*8(%rdx)       /* pt_regs->flags */
1095         pushq   2*8(%rdx)       /* pt_regs->cs */
1096         pushq   1*8(%rdx)       /* pt_regs->rip */
1097         UNWIND_HINT_IRET_REGS
1098         pushq   $-1             /* pt_regs->orig_ax */
1099         PUSH_AND_CLEAR_REGS rdx=(%rdx)
1100         ENCODE_FRAME_POINTER
1101
1102         /*
1103          * At this point we no longer need to worry about stack damage
1104          * due to nesting -- we're on the normal thread stack and we're
1105          * done with the NMI stack.
1106          */
1107
1108         movq    %rsp, %rdi
1109         movq    $-1, %rsi
1110         call    exc_nmi
1111
1112         /*
1113          * Return back to user mode.  We must *not* do the normal exit
1114          * work, because we don't want to enable interrupts.
1115          */
1116         jmp     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
1117
1118 .Lnmi_from_kernel:
1119         /*
1120          * Here's what our stack frame will look like:
1121          * +---------------------------------------------------------+
1122          * | original SS                                             |
1123          * | original Return RSP                                     |
1124          * | original RFLAGS                                         |
1125          * | original CS                                             |
1126          * | original RIP                                            |
1127          * +---------------------------------------------------------+
1128          * | temp storage for rdx                                    |
1129          * +---------------------------------------------------------+
1130          * | "NMI executing" variable                                |
1131          * +---------------------------------------------------------+
1132          * | iret SS          } Copied from "outermost" frame        |
1133          * | iret Return RSP  } on each loop iteration; overwritten  |
1134          * | iret RFLAGS      } by a nested NMI to force another     |
1135          * | iret CS          } iteration if needed.                 |
1136          * | iret RIP         }                                      |
1137          * +---------------------------------------------------------+
1138          * | outermost SS          } initialized in first_nmi;       |
1139          * | outermost Return RSP  } will not be changed before      |
1140          * | outermost RFLAGS      } NMI processing is done.         |
1141          * | outermost CS          } Copied to "iret" frame on each  |
1142          * | outermost RIP         } iteration.                      |
1143          * +---------------------------------------------------------+
1144          * | pt_regs                                                 |
1145          * +---------------------------------------------------------+
1146          *
1147          * The "original" frame is used by hardware.  Before re-enabling
1148          * NMIs, we need to be done with it, and we need to leave enough
1149          * space for the asm code here.
1150          *
1151          * We return by executing IRET while RSP points to the "iret" frame.
1152          * That will either return for real or it will loop back into NMI
1153          * processing.
1154          *
1155          * The "outermost" frame is copied to the "iret" frame on each
1156          * iteration of the loop, so each iteration starts with the "iret"
1157          * frame pointing to the final return target.
1158          */
1159
1160         /*
1161          * Determine whether we're a nested NMI.
1162          *
1163          * If we interrupted kernel code between repeat_nmi and
1164          * end_repeat_nmi, then we are a nested NMI.  We must not
1165          * modify the "iret" frame because it's being written by
1166          * the outer NMI.  That's okay; the outer NMI handler is
1167          * about to about to call exc_nmi() anyway, so we can just
1168          * resume the outer NMI.
1169          */
1170
1171         movq    $repeat_nmi, %rdx
1172         cmpq    8(%rsp), %rdx
1173         ja      1f
1174         movq    $end_repeat_nmi, %rdx
1175         cmpq    8(%rsp), %rdx
1176         ja      nested_nmi_out
1177 1:
1178
1179         /*
1180          * Now check "NMI executing".  If it's set, then we're nested.
1181          * This will not detect if we interrupted an outer NMI just
1182          * before IRET.
1183          */
1184         cmpl    $1, -8(%rsp)
1185         je      nested_nmi
1186
1187         /*
1188          * Now test if the previous stack was an NMI stack.  This covers
1189          * the case where we interrupt an outer NMI after it clears
1190          * "NMI executing" but before IRET.  We need to be careful, though:
1191          * there is one case in which RSP could point to the NMI stack
1192          * despite there being no NMI active: naughty userspace controls
1193          * RSP at the very beginning of the SYSCALL targets.  We can
1194          * pull a fast one on naughty userspace, though: we program
1195          * SYSCALL to mask DF, so userspace cannot cause DF to be set
1196          * if it controls the kernel's RSP.  We set DF before we clear
1197          * "NMI executing".
1198          */
1199         lea     6*8(%rsp), %rdx
1200         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1201         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1202         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1203         ja      first_nmi
1204
1205         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1206         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1207         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1208         jb      first_nmi
1209
1210         /* Ah, it is within the NMI stack. */
1211
1212         testb   $(X86_EFLAGS_DF >> 8), (3*8 + 1)(%rsp)
1213         jz      first_nmi       /* RSP was user controlled. */
1214
1215         /* This is a nested NMI. */
1216
1217 nested_nmi:
1218         /*
1219          * Modify the "iret" frame to point to repeat_nmi, forcing another
1220          * iteration of NMI handling.
1221          */
1222         subq    $8, %rsp
1223         leaq    -10*8(%rsp), %rdx
1224         pushq   $__KERNEL_DS
1225         pushq   %rdx
1226         pushfq
1227         pushq   $__KERNEL_CS
1228         pushq   $repeat_nmi
1229
1230         /* Put stack back */
1231         addq    $(6*8), %rsp
1232
1233 nested_nmi_out:
1234         popq    %rdx
1235
1236         /* We are returning to kernel mode, so this cannot result in a fault. */
1237         iretq
1238
1239 first_nmi:
1240         /* Restore rdx. */
1241         movq    (%rsp), %rdx
1242
1243         /* Make room for "NMI executing". */
1244         pushq   $0
1245
1246         /* Leave room for the "iret" frame */
1247         subq    $(5*8), %rsp
1248
1249         /* Copy the "original" frame to the "outermost" frame */
1250         .rept 5
1251         pushq   11*8(%rsp)
1252         .endr
1253         UNWIND_HINT_IRET_REGS
1254
1255         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1256
1257 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
1258         /*
1259          * For ease of testing, unmask NMIs right away.  Disabled by
1260          * default because IRET is very expensive.
1261          */
1262         pushq   $0              /* SS */
1263         pushq   %rsp            /* RSP (minus 8 because of the previous push) */
1264         addq    $8, (%rsp)      /* Fix up RSP */
1265         pushfq                  /* RFLAGS */
1266         pushq   $__KERNEL_CS    /* CS */
1267         pushq   $1f             /* RIP */
1268         iretq                   /* continues at repeat_nmi below */
1269         UNWIND_HINT_IRET_REGS
1270 1:
1271 #endif
1272
1273 repeat_nmi:
1274         /*
1275          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1276          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1277          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1278          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1279          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1280          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1281          * NMI will update.
1282          *
1283          * RSP is pointing to "outermost RIP".  gsbase is unknown, but, if
1284          * we're repeating an NMI, gsbase has the same value that it had on
1285          * the first iteration.  paranoid_entry will load the kernel
1286          * gsbase if needed before we call exc_nmi().  "NMI executing"
1287          * is zero.
1288          */
1289         movq    $1, 10*8(%rsp)          /* Set "NMI executing". */
1290
1291         /*
1292          * Copy the "outermost" frame to the "iret" frame.  NMIs that nest
1293          * here must not modify the "iret" frame while we're writing to
1294          * it or it will end up containing garbage.
1295          */
1296         addq    $(10*8), %rsp
1297         .rept 5
1298         pushq   -6*8(%rsp)
1299         .endr
1300         subq    $(5*8), %rsp
1301 end_repeat_nmi:
1302
1303         /*
1304          * Everything below this point can be preempted by a nested NMI.
1305          * If this happens, then the inner NMI will change the "iret"
1306          * frame to point back to repeat_nmi.
1307          */
1308         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1309
1310         /*
1311          * Use paranoid_entry to handle SWAPGS, but no need to use paranoid_exit
1312          * as we should not be calling schedule in NMI context.
1313          * Even with normal interrupts enabled. An NMI should not be
1314          * setting NEED_RESCHED or anything that normal interrupts and
1315          * exceptions might do.
1316          */
1317         call    paranoid_entry
1318         UNWIND_HINT_REGS
1319
1320         movq    %rsp, %rdi
1321         movq    $-1, %rsi
1322         call    exc_nmi
1323
1324         /* Always restore stashed CR3 value (see paranoid_entry) */
1325         RESTORE_CR3 scratch_reg=%r15 save_reg=%r14
1326
1327         /*
1328          * The above invocation of paranoid_entry stored the GSBASE
1329          * related information in R/EBX depending on the availability
1330          * of FSGSBASE.
1331          *
1332          * If FSGSBASE is enabled, restore the saved GSBASE value
1333          * unconditionally, otherwise take the conditional SWAPGS path.
1334          */
1335         ALTERNATIVE "jmp nmi_no_fsgsbase", "", X86_FEATURE_FSGSBASE
1336
1337         wrgsbase        %rbx
1338         jmp     nmi_restore
1339
1340 nmi_no_fsgsbase:
1341         /* EBX == 0 -> invoke SWAPGS */
1342         testl   %ebx, %ebx
1343         jnz     nmi_restore
1344
1345 nmi_swapgs:
1346         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1347
1348 nmi_restore:
1349         POP_REGS
1350
1351         /*
1352          * Skip orig_ax and the "outermost" frame to point RSP at the "iret"
1353          * at the "iret" frame.
1354          */
1355         addq    $6*8, %rsp
1356
1357         /*
1358          * Clear "NMI executing".  Set DF first so that we can easily
1359          * distinguish the remaining code between here and IRET from
1360          * the SYSCALL entry and exit paths.
1361          *
1362          * We arguably should just inspect RIP instead, but I (Andy) wrote
1363          * this code when I had the misapprehension that Xen PV supported
1364          * NMIs, and Xen PV would break that approach.
1365          */
1366         std
1367         movq    $0, 5*8(%rsp)           /* clear "NMI executing" */
1368
1369         /*
1370          * iretq reads the "iret" frame and exits the NMI stack in a
1371          * single instruction.  We are returning to kernel mode, so this
1372          * cannot result in a fault.  Similarly, we don't need to worry
1373          * about espfix64 on the way back to kernel mode.
1374          */
1375         iretq
1376 SYM_CODE_END(asm_exc_nmi)
1377
1378 #ifndef CONFIG_IA32_EMULATION
1379 /*
1380  * This handles SYSCALL from 32-bit code.  There is no way to program
1381  * MSRs to fully disable 32-bit SYSCALL.
1382  */
1383 SYM_CODE_START(ignore_sysret)
1384         UNWIND_HINT_EMPTY
1385         mov     $-ENOSYS, %eax
1386         sysretl
1387 SYM_CODE_END(ignore_sysret)
1388 #endif
1389
1390 .pushsection .text, "ax"
1391 SYM_CODE_START(rewind_stack_do_exit)
1392         UNWIND_HINT_FUNC
1393         /* Prevent any naive code from trying to unwind to our caller. */
1394         xorl    %ebp, %ebp
1395
1396         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rax
1397         leaq    -PTREGS_SIZE(%rax), %rsp
1398         UNWIND_HINT_REGS
1399
1400         call    do_exit
1401 SYM_CODE_END(rewind_stack_do_exit)
1402 .popsection