net/kconfig: Make QCOM_QMI_HELPERS available when COMPILE_TEST
[linux-2.6-microblaze.git] / 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
115 void ist_exit(struct pt_regs *regs)
116 {
117         preempt_enable_no_resched();
118
119         if (!user_mode(regs))
120                 rcu_nmi_exit();
121 }
122
123 /**
124  * ist_begin_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
125  * @regs:       regs passed to the IST exception handler
126  *
127  * IST exception handlers normally cannot schedule.  As a special
128  * exception, if the exception interrupted userspace code (i.e.
129  * user_mode(regs) would return true) and the exception was not
130  * a double fault, it can be safe to schedule.  ist_begin_non_atomic()
131  * begins a non-atomic section within an ist_enter()/ist_exit() region.
132  * Callers are responsible for enabling interrupts themselves inside
133  * the non-atomic section, and callers must call ist_end_non_atomic()
134  * before ist_exit().
135  */
136 void ist_begin_non_atomic(struct pt_regs *regs)
137 {
138         BUG_ON(!user_mode(regs));
139
140         /*
141          * Sanity check: we need to be on the normal thread stack.  This
142          * will catch asm bugs and any attempt to use ist_preempt_enable
143          * from double_fault.
144          */
145         BUG_ON(!on_thread_stack());
146
147         preempt_enable_no_resched();
148 }
149
150 /**
151  * ist_end_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
152  *
153  * Ends a non-atomic section started with ist_begin_non_atomic().
154  */
155 void ist_end_non_atomic(void)
156 {
157         preempt_disable();
158 }
159
160 int is_valid_bugaddr(unsigned long addr)
161 {
162         unsigned short ud;
163
164         if (addr < TASK_SIZE_MAX)
165                 return 0;
166
167         if (probe_kernel_address((unsigned short *)addr, ud))
168                 return 0;
169
170         return ud == INSN_UD0 || ud == INSN_UD2;
171 }
172
173 int fixup_bug(struct pt_regs *regs, int trapnr)
174 {
175         if (trapnr != X86_TRAP_UD)
176                 return 0;
177
178         switch (report_bug(regs->ip, regs)) {
179         case BUG_TRAP_TYPE_NONE:
180         case BUG_TRAP_TYPE_BUG:
181                 break;
182
183         case BUG_TRAP_TYPE_WARN:
184                 regs->ip += LEN_UD2;
185                 return 1;
186         }
187
188         return 0;
189 }
190
191 static nokprobe_inline int
192 do_trap_no_signal(struct task_struct *tsk, int trapnr, char *str,
193                   struct pt_regs *regs, long error_code)
194 {
195         if (v8086_mode(regs)) {
196                 /*
197                  * Traps 0, 1, 3, 4, and 5 should be forwarded to vm86.
198                  * On nmi (interrupt 2), do_trap should not be called.
199                  */
200                 if (trapnr < X86_TRAP_UD) {
201                         if (!handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs,
202                                                 error_code, trapnr))
203                                 return 0;
204                 }
205                 return -1;
206         }
207
208         if (!user_mode(regs)) {
209                 if (fixup_exception(regs, trapnr, error_code, 0))
210                         return 0;
211
212                 tsk->thread.error_code = error_code;
213                 tsk->thread.trap_nr = trapnr;
214                 die(str, regs, error_code);
215         }
216
217         return -1;
218 }
219
220 static siginfo_t *fill_trap_info(struct pt_regs *regs, int signr, int trapnr,
221                                 siginfo_t *info)
222 {
223         unsigned long siaddr;
224         int sicode;
225
226         switch (trapnr) {
227         default:
228                 return SEND_SIG_PRIV;
229
230         case X86_TRAP_DE:
231                 sicode = FPE_INTDIV;
232                 siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs);
233                 break;
234         case X86_TRAP_UD:
235                 sicode = ILL_ILLOPN;
236                 siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs);
237                 break;
238         case X86_TRAP_AC:
239                 sicode = BUS_ADRALN;
240                 siaddr = 0;
241                 break;
242         }
243
244         info->si_signo = signr;
245         info->si_errno = 0;
246         info->si_code = sicode;
247         info->si_addr = (void __user *)siaddr;
248         return info;
249 }
250
251 static void
252 do_trap(int trapnr, int signr, char *str, struct pt_regs *regs,
253         long error_code, siginfo_t *info)
254 {
255         struct task_struct *tsk = current;
256
257
258         if (!do_trap_no_signal(tsk, trapnr, str, regs, error_code))
259                 return;
260         /*
261          * We want error_code and trap_nr set for userspace faults and
262          * kernelspace faults which result in die(), but not
263          * kernelspace faults which are fixed up.  die() gives the
264          * process no chance to handle the signal and notice the
265          * kernel fault information, so that won't result in polluting
266          * the information about previously queued, but not yet
267          * delivered, faults.  See also do_general_protection below.
268          */
269         tsk->thread.error_code = error_code;
270         tsk->thread.trap_nr = trapnr;
271
272         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, signr) &&
273             printk_ratelimit()) {
274                 pr_info("%s[%d] trap %s ip:%lx sp:%lx error:%lx",
275                         tsk->comm, tsk->pid, str,
276                         regs->ip, regs->sp, error_code);
277                 print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
278                 pr_cont("\n");
279         }
280
281         force_sig_info(signr, info ?: SEND_SIG_PRIV, tsk);
282 }
283 NOKPROBE_SYMBOL(do_trap);
284
285 static void do_error_trap(struct pt_regs *regs, long error_code, char *str,
286                           unsigned long trapnr, int signr)
287 {
288         siginfo_t info;
289
290         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
291
292         /*
293          * WARN*()s end up here; fix them up before we call the
294          * notifier chain.
295          */
296         if (!user_mode(regs) && fixup_bug(regs, trapnr))
297                 return;
298
299         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) !=
300                         NOTIFY_STOP) {
301                 cond_local_irq_enable(regs);
302                 clear_siginfo(&info);
303                 do_trap(trapnr, signr, str, regs, error_code,
304                         fill_trap_info(regs, signr, trapnr, &info));
305         }
306 }
307
308 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name)                              \
309 dotraplinkage void do_##name(struct pt_regs *regs, long error_code)     \
310 {                                                                       \
311         do_error_trap(regs, error_code, str, trapnr, signr);            \
312 }
313
314 DO_ERROR(X86_TRAP_DE,     SIGFPE,  "divide error",              divide_error)
315 DO_ERROR(X86_TRAP_OF,     SIGSEGV, "overflow",                  overflow)
316 DO_ERROR(X86_TRAP_UD,     SIGILL,  "invalid opcode",            invalid_op)
317 DO_ERROR(X86_TRAP_OLD_MF, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun",coprocessor_segment_overrun)
318 DO_ERROR(X86_TRAP_TS,     SIGSEGV, "invalid TSS",               invalid_TSS)
319 DO_ERROR(X86_TRAP_NP,     SIGBUS,  "segment not present",       segment_not_present)
320 DO_ERROR(X86_TRAP_SS,     SIGBUS,  "stack segment",             stack_segment)
321 DO_ERROR(X86_TRAP_AC,     SIGBUS,  "alignment check",           alignment_check)
322
323 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
324 __visible void __noreturn handle_stack_overflow(const char *message,
325                                                 struct pt_regs *regs,
326                                                 unsigned long fault_address)
327 {
328         printk(KERN_EMERG "BUG: stack guard page was hit at %p (stack is %p..%p)\n",
329                  (void *)fault_address, current->stack,
330                  (char *)current->stack + THREAD_SIZE - 1);
331         die(message, regs, 0);
332
333         /* Be absolutely certain we don't return. */
334         panic(message);
335 }
336 #endif
337
338 #ifdef CONFIG_X86_64
339 /* Runs on IST stack */
340 dotraplinkage void do_double_fault(struct pt_regs *regs, long error_code)
341 {
342         static const char str[] = "double fault";
343         struct task_struct *tsk = current;
344 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
345         unsigned long cr2;
346 #endif
347
348 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
349         extern unsigned char native_irq_return_iret[];
350
351         /*
352          * If IRET takes a non-IST fault on the espfix64 stack, then we
353          * end up promoting it to a doublefault.  In that case, take
354          * advantage of the fact that we're not using the normal (TSS.sp0)
355          * stack right now.  We can write a fake #GP(0) frame at TSS.sp0
356          * and then modify our own IRET frame so that, when we return,
357          * we land directly at the #GP(0) vector with the stack already
358          * set up according to its expectations.
359          *
360          * The net result is that our #GP handler will think that we
361          * entered from usermode with the bad user context.
362          *
363          * No need for ist_enter here because we don't use RCU.
364          */
365         if (((long)regs->sp >> P4D_SHIFT) == ESPFIX_PGD_ENTRY &&
366                 regs->cs == __KERNEL_CS &&
367                 regs->ip == (unsigned long)native_irq_return_iret)
368         {
369                 struct pt_regs *gpregs = (struct pt_regs *)this_cpu_read(cpu_tss_rw.x86_tss.sp0) - 1;
370
371                 /*
372                  * regs->sp points to the failing IRET frame on the
373                  * ESPFIX64 stack.  Copy it to the entry stack.  This fills
374                  * in gpregs->ss through gpregs->ip.
375                  *
376                  */
377                 memmove(&gpregs->ip, (void *)regs->sp, 5*8);
378                 gpregs->orig_ax = 0;  /* Missing (lost) #GP error code */
379
380                 /*
381                  * Adjust our frame so that we return straight to the #GP
382                  * vector with the expected RSP value.  This is safe because
383                  * we won't enable interupts or schedule before we invoke
384                  * general_protection, so nothing will clobber the stack
385                  * frame we just set up.
386                  *
387                  * We will enter general_protection with kernel GSBASE,
388                  * which is what the stub expects, given that the faulting
389                  * RIP will be the IRET instruction.
390                  */
391                 regs->ip = (unsigned long)general_protection;
392                 regs->sp = (unsigned long)&gpregs->orig_ax;
393
394                 return;
395         }
396 #endif
397
398         ist_enter(regs);
399         notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, X86_TRAP_DF, SIGSEGV);
400
401         tsk->thread.error_code = error_code;
402         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_DF;
403
404 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
405         /*
406          * If we overflow the stack into a guard page, the CPU will fail
407          * to deliver #PF and will send #DF instead.  Similarly, if we
408          * take any non-IST exception while too close to the bottom of
409          * the stack, the processor will get a page fault while
410          * delivering the exception and will generate a double fault.
411          *
412          * According to the SDM (footnote in 6.15 under "Interrupt 14 -
413          * Page-Fault Exception (#PF):
414          *
415          *   Processors update CR2 whenever a page fault is detected. If a
416          *   second page fault occurs while an earlier page fault is being
417          *   delivered, the faulting linear address of the second fault will
418          *   overwrite the contents of CR2 (replacing the previous
419          *   address). These updates to CR2 occur even if the page fault
420          *   results in a double fault or occurs during the delivery of a
421          *   double fault.
422          *
423          * The logic below has a small possibility of incorrectly diagnosing
424          * some errors as stack overflows.  For example, if the IDT or GDT
425          * gets corrupted such that #GP delivery fails due to a bad descriptor
426          * causing #GP and we hit this condition while CR2 coincidentally
427          * points to the stack guard page, we'll think we overflowed the
428          * stack.  Given that we're going to panic one way or another
429          * if this happens, this isn't necessarily worth fixing.
430          *
431          * If necessary, we could improve the test by only diagnosing
432          * a stack overflow if the saved RSP points within 47 bytes of
433          * the bottom of the stack: if RSP == tsk_stack + 48 and we
434          * take an exception, the stack is already aligned and there
435          * will be enough room SS, RSP, RFLAGS, CS, RIP, and a
436          * possible error code, so a stack overflow would *not* double
437          * fault.  With any less space left, exception delivery could
438          * fail, and, as a practical matter, we've overflowed the
439          * stack even if the actual trigger for the double fault was
440          * something else.
441          */
442         cr2 = read_cr2();
443         if ((unsigned long)task_stack_page(tsk) - 1 - cr2 < PAGE_SIZE)
444                 handle_stack_overflow("kernel stack overflow (double-fault)", regs, cr2);
445 #endif
446
447 #ifdef CONFIG_DOUBLEFAULT
448         df_debug(regs, error_code);
449 #endif
450         /*
451          * This is always a kernel trap and never fixable (and thus must
452          * never return).
453          */
454         for (;;)
455                 die(str, regs, error_code);
456 }
457 #endif
458
459 dotraplinkage void do_bounds(struct pt_regs *regs, long error_code)
460 {
461         const struct mpx_bndcsr *bndcsr;
462         siginfo_t *info;
463
464         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
465         if (notify_die(DIE_TRAP, "bounds", regs, error_code,
466                         X86_TRAP_BR, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
467                 return;
468         cond_local_irq_enable(regs);
469
470         if (!user_mode(regs))
471                 die("bounds", regs, error_code);
472
473         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_MPX)) {
474                 /* The exception is not from Intel MPX */
475                 goto exit_trap;
476         }
477
478         /*
479          * We need to look at BNDSTATUS to resolve this exception.
480          * A NULL here might mean that it is in its 'init state',
481          * which is all zeros which indicates MPX was not
482          * responsible for the exception.
483          */
484         bndcsr = get_xsave_field_ptr(XFEATURE_MASK_BNDCSR);
485         if (!bndcsr)
486                 goto exit_trap;
487
488         trace_bounds_exception_mpx(bndcsr);
489         /*
490          * The error code field of the BNDSTATUS register communicates status
491          * information of a bound range exception #BR or operation involving
492          * bound directory.
493          */
494         switch (bndcsr->bndstatus & MPX_BNDSTA_ERROR_CODE) {
495         case 2: /* Bound directory has invalid entry. */
496                 if (mpx_handle_bd_fault())
497                         goto exit_trap;
498                 break; /* Success, it was handled */
499         case 1: /* Bound violation. */
500                 info = mpx_generate_siginfo(regs);
501                 if (IS_ERR(info)) {
502                         /*
503                          * We failed to decode the MPX instruction.  Act as if
504                          * the exception was not caused by MPX.
505                          */
506                         goto exit_trap;
507                 }
508                 /*
509                  * Success, we decoded the instruction and retrieved
510                  * an 'info' containing the address being accessed
511                  * which caused the exception.  This information
512                  * allows and application to possibly handle the
513                  * #BR exception itself.
514                  */
515                 do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, info);
516                 kfree(info);
517                 break;
518         case 0: /* No exception caused by Intel MPX operations. */
519                 goto exit_trap;
520         default:
521                 die("bounds", regs, error_code);
522         }
523
524         return;
525
526 exit_trap:
527         /*
528          * This path out is for all the cases where we could not
529          * handle the exception in some way (like allocating a
530          * table or telling userspace about it.  We will also end
531          * up here if the kernel has MPX turned off at compile
532          * time..
533          */
534         do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, NULL);
535 }
536
537 dotraplinkage void
538 do_general_protection(struct pt_regs *regs, long error_code)
539 {
540         struct task_struct *tsk;
541
542         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
543         cond_local_irq_enable(regs);
544
545         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_UMIP)) {
546                 if (user_mode(regs) && fixup_umip_exception(regs))
547                         return;
548         }
549
550         if (v8086_mode(regs)) {
551                 local_irq_enable();
552                 handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
553                 return;
554         }
555
556         tsk = current;
557         if (!user_mode(regs)) {
558                 if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_GP, error_code, 0))
559                         return;
560
561                 tsk->thread.error_code = error_code;
562                 tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
563
564                 /*
565                  * To be potentially processing a kprobe fault and to
566                  * trust the result from kprobe_running(), we have to
567                  * be non-preemptible.
568                  */
569                 if (!preemptible() && kprobe_running() &&
570                     kprobe_fault_handler(regs, X86_TRAP_GP))
571                         return;
572
573                 if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs, error_code,
574                                X86_TRAP_GP, SIGSEGV) != NOTIFY_STOP)
575                         die("general protection fault", regs, error_code);
576                 return;
577         }
578
579         tsk->thread.error_code = error_code;
580         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
581
582         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
583                         printk_ratelimit()) {
584                 pr_info("%s[%d] general protection ip:%lx sp:%lx error:%lx",
585                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk),
586                         regs->ip, regs->sp, error_code);
587                 print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
588                 pr_cont("\n");
589         }
590
591         force_sig_info(SIGSEGV, SEND_SIG_PRIV, tsk);
592 }
593 NOKPROBE_SYMBOL(do_general_protection);
594
595 dotraplinkage void notrace do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
596 {
597 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
598         /*
599          * ftrace must be first, everything else may cause a recursive crash.
600          * See note by declaration of modifying_ftrace_code in ftrace.c
601          */
602         if (unlikely(atomic_read(&modifying_ftrace_code)) &&
603             ftrace_int3_handler(regs))
604                 return;
605 #endif
606         if (poke_int3_handler(regs))
607                 return;
608
609         /*
610          * Use ist_enter despite the fact that we don't use an IST stack.
611          * We can be called from a kprobe in non-CONTEXT_KERNEL kernel
612          * mode or even during context tracking state changes.
613          *
614          * This means that we can't schedule.  That's okay.
615          */
616         ist_enter(regs);
617         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
618 #ifdef CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP
619         if (kgdb_ll_trap(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
620                                 SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
621                 goto exit;
622 #endif /* CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP */
623
624 #ifdef CONFIG_KPROBES
625         if (kprobe_int3_handler(regs))
626                 goto exit;
627 #endif
628
629         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
630                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
631                 goto exit;
632
633         cond_local_irq_enable(regs);
634         do_trap(X86_TRAP_BP, SIGTRAP, "int3", regs, error_code, NULL);
635         cond_local_irq_disable(regs);
636
637 exit:
638         ist_exit(regs);
639 }
640 NOKPROBE_SYMBOL(do_int3);
641
642 #ifdef CONFIG_X86_64
643 /*
644  * Help handler running on a per-cpu (IST or entry trampoline) stack
645  * to switch to the normal thread stack if the interrupted code was in
646  * user mode. The actual stack switch is done in entry_64.S
647  */
648 asmlinkage __visible notrace struct pt_regs *sync_regs(struct pt_regs *eregs)
649 {
650         struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)this_cpu_read(cpu_current_top_of_stack) - 1;
651         if (regs != eregs)
652                 *regs = *eregs;
653         return regs;
654 }
655 NOKPROBE_SYMBOL(sync_regs);
656
657 struct bad_iret_stack {
658         void *error_entry_ret;
659         struct pt_regs regs;
660 };
661
662 asmlinkage __visible notrace
663 struct bad_iret_stack *fixup_bad_iret(struct bad_iret_stack *s)
664 {
665         /*
666          * This is called from entry_64.S early in handling a fault
667          * caused by a bad iret to user mode.  To handle the fault
668          * correctly, we want to move our stack frame to where it would
669          * be had we entered directly on the entry stack (rather than
670          * just below the IRET frame) and we want to pretend that the
671          * exception came from the IRET target.
672          */
673         struct bad_iret_stack *new_stack =
674                 (struct bad_iret_stack *)this_cpu_read(cpu_tss_rw.x86_tss.sp0) - 1;
675
676         /* Copy the IRET target to the new stack. */
677         memmove(&new_stack->regs.ip, (void *)s->regs.sp, 5*8);
678
679         /* Copy the remainder of the stack from the current stack. */
680         memmove(new_stack, s, offsetof(struct bad_iret_stack, regs.ip));
681
682         BUG_ON(!user_mode(&new_stack->regs));
683         return new_stack;
684 }
685 NOKPROBE_SYMBOL(fixup_bad_iret);
686 #endif
687
688 static bool is_sysenter_singlestep(struct pt_regs *regs)
689 {
690         /*
691          * We don't try for precision here.  If we're anywhere in the region of
692          * code that can be single-stepped in the SYSENTER entry path, then
693          * assume that this is a useless single-step trap due to SYSENTER
694          * being invoked with TF set.  (We don't know in advance exactly
695          * which instructions will be hit because BTF could plausibly
696          * be set.)
697          */
698 #ifdef CONFIG_X86_32
699         return (regs->ip - (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region) <
700                 (unsigned long)__end_SYSENTER_singlestep_region -
701                 (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region;
702 #elif defined(CONFIG_IA32_EMULATION)
703         return (regs->ip - (unsigned long)entry_SYSENTER_compat) <
704                 (unsigned long)__end_entry_SYSENTER_compat -
705                 (unsigned long)entry_SYSENTER_compat;
706 #else
707         return false;
708 #endif
709 }
710
711 /*
712  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
713  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
714  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
715  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
716  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
717  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
718  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
719  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
720  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
721  *
722  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
723  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
724  * user code runs with the correct debug control register even though
725  * we clear it here.
726  *
727  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
728  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
729  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
730  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
731  * by user code)
732  *
733  * May run on IST stack.
734  */
735 dotraplinkage void do_debug(struct pt_regs *regs, long error_code)
736 {
737         struct task_struct *tsk = current;
738         int user_icebp = 0;
739         unsigned long dr6;
740         int si_code;
741
742         ist_enter(regs);
743
744         get_debugreg(dr6, 6);
745         /*
746          * The Intel SDM says:
747          *
748          *   Certain debug exceptions may clear bits 0-3. The remaining
749          *   contents of the DR6 register are never cleared by the
750          *   processor. To avoid confusion in identifying debug
751          *   exceptions, debug handlers should clear the register before
752          *   returning to the interrupted task.
753          *
754          * Keep it simple: clear DR6 immediately.
755          */
756         set_debugreg(0, 6);
757
758         /* Filter out all the reserved bits which are preset to 1 */
759         dr6 &= ~DR6_RESERVED;
760
761         /*
762          * The SDM says "The processor clears the BTF flag when it
763          * generates a debug exception."  Clear TIF_BLOCKSTEP to keep
764          * TIF_BLOCKSTEP in sync with the hardware BTF flag.
765          */
766         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_BLOCKSTEP);
767
768         if (unlikely(!user_mode(regs) && (dr6 & DR_STEP) &&
769                      is_sysenter_singlestep(regs))) {
770                 dr6 &= ~DR_STEP;
771                 if (!dr6)
772                         goto exit;
773                 /*
774                  * else we might have gotten a single-step trap and hit a
775                  * watchpoint at the same time, in which case we should fall
776                  * through and handle the watchpoint.
777                  */
778         }
779
780         /*
781          * If dr6 has no reason to give us about the origin of this trap,
782          * then it's very likely the result of an icebp/int01 trap.
783          * User wants a sigtrap for that.
784          */
785         if (!dr6 && user_mode(regs))
786                 user_icebp = 1;
787
788         /* Store the virtualized DR6 value */
789         tsk->thread.debugreg6 = dr6;
790
791 #ifdef CONFIG_KPROBES
792         if (kprobe_debug_handler(regs))
793                 goto exit;
794 #endif
795
796         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, (long)&dr6, error_code,
797                                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
798                 goto exit;
799
800         /*
801          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
802          * as we may switch to the interrupt stack.
803          */
804         debug_stack_usage_inc();
805
806         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
807         cond_local_irq_enable(regs);
808
809         if (v8086_mode(regs)) {
810                 handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code,
811                                         X86_TRAP_DB);
812                 cond_local_irq_disable(regs);
813                 debug_stack_usage_dec();
814                 goto exit;
815         }
816
817         if (WARN_ON_ONCE((dr6 & DR_STEP) && !user_mode(regs))) {
818                 /*
819                  * Historical junk that used to handle SYSENTER single-stepping.
820                  * This should be unreachable now.  If we survive for a while
821                  * without anyone hitting this warning, we'll turn this into
822                  * an oops.
823                  */
824                 tsk->thread.debugreg6 &= ~DR_STEP;
825                 set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
826                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
827         }
828         si_code = get_si_code(tsk->thread.debugreg6);
829         if (tsk->thread.debugreg6 & (DR_STEP | DR_TRAP_BITS) || user_icebp)
830                 send_sigtrap(tsk, regs, error_code, si_code);
831         cond_local_irq_disable(regs);
832         debug_stack_usage_dec();
833
834 exit:
835         ist_exit(regs);
836 }
837 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug);
838
839 /*
840  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
841  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
842  * IRQ13 behaviour
843  */
844 static void math_error(struct pt_regs *regs, int error_code, int trapnr)
845 {
846         struct task_struct *task = current;
847         struct fpu *fpu = &task->thread.fpu;
848         siginfo_t info;
849         char *str = (trapnr == X86_TRAP_MF) ? "fpu exception" :
850                                                 "simd exception";
851
852         cond_local_irq_enable(regs);
853
854         if (!user_mode(regs)) {
855                 if (fixup_exception(regs, trapnr, error_code, 0))
856                         return;
857
858                 task->thread.error_code = error_code;
859                 task->thread.trap_nr = trapnr;
860
861                 if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code,
862                                         trapnr, SIGFPE) != NOTIFY_STOP)
863                         die(str, regs, error_code);
864                 return;
865         }
866
867         /*
868          * Save the info for the exception handler and clear the error.
869          */
870         fpu__save(fpu);
871
872         task->thread.trap_nr    = trapnr;
873         task->thread.error_code = error_code;
874         clear_siginfo(&info);
875         info.si_signo           = SIGFPE;
876         info.si_errno           = 0;
877         info.si_addr            = (void __user *)uprobe_get_trap_addr(regs);
878
879         info.si_code = fpu__exception_code(fpu, trapnr);
880
881         /* Retry when we get spurious exceptions: */
882         if (!info.si_code)
883                 return;
884
885         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
886 }
887
888 dotraplinkage void do_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
889 {
890         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
891         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_MF);
892 }
893
894 dotraplinkage void
895 do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
896 {
897         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
898         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_XF);
899 }
900
901 dotraplinkage void
902 do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs *regs, long error_code)
903 {
904         cond_local_irq_enable(regs);
905 }
906
907 dotraplinkage void
908 do_device_not_available(struct pt_regs *regs, long error_code)
909 {
910         unsigned long cr0;
911
912         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
913
914 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
915         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FPU) && (read_cr0() & X86_CR0_EM)) {
916                 struct math_emu_info info = { };
917
918                 cond_local_irq_enable(regs);
919
920                 info.regs = regs;
921                 math_emulate(&info);
922                 return;
923         }
924 #endif
925
926         /* This should not happen. */
927         cr0 = read_cr0();
928         if (WARN(cr0 & X86_CR0_TS, "CR0.TS was set")) {
929                 /* Try to fix it up and carry on. */
930                 write_cr0(cr0 & ~X86_CR0_TS);
931         } else {
932                 /*
933                  * Something terrible happened, and we're better off trying
934                  * to kill the task than getting stuck in a never-ending
935                  * loop of #NM faults.
936                  */
937                 die("unexpected #NM exception", regs, error_code);
938         }
939 }
940 NOKPROBE_SYMBOL(do_device_not_available);
941
942 #ifdef CONFIG_X86_32
943 dotraplinkage void do_iret_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
944 {
945         siginfo_t info;
946
947         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
948         local_irq_enable();
949
950         clear_siginfo(&info);
951         info.si_signo = SIGILL;
952         info.si_errno = 0;
953         info.si_code = ILL_BADSTK;
954         info.si_addr = NULL;
955         if (notify_die(DIE_TRAP, "iret exception", regs, error_code,
956                         X86_TRAP_IRET, SIGILL) != NOTIFY_STOP) {
957                 do_trap(X86_TRAP_IRET, SIGILL, "iret exception", regs, error_code,
958                         &info);
959         }
960 }
961 #endif
962
963 void __init trap_init(void)
964 {
965         /* Init cpu_entry_area before IST entries are set up */
966         setup_cpu_entry_areas();
967
968         idt_setup_traps();
969
970         /*
971          * Set the IDT descriptor to a fixed read-only location, so that the
972          * "sidt" instruction will not leak the location of the kernel, and
973          * to defend the IDT against arbitrary memory write vulnerabilities.
974          * It will be reloaded in cpu_init() */
975         cea_set_pte(CPU_ENTRY_AREA_RO_IDT_VADDR, __pa_symbol(idt_table),
976                     PAGE_KERNEL_RO);
977         idt_descr.address = CPU_ENTRY_AREA_RO_IDT;
978
979         /*
980          * Should be a barrier for any external CPU state:
981          */
982         cpu_init();
983
984         idt_setup_ist_traps();
985
986         x86_init.irqs.trap_init();
987
988         idt_setup_debugidt_traps();
989 }