Merge tag 'v5.5-rc1' into core/kprobes, to resolve conflicts
[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 #include <asm/stacktrace.h>
41 #include <asm/processor.h>
42 #include <asm/debugreg.h>
43 #include <linux/atomic.h>
44 #include <asm/text-patching.h>
45 #include <asm/ftrace.h>
46 #include <asm/traps.h>
47 #include <asm/desc.h>
48 #include <asm/fpu/internal.h>
49 #include <asm/cpu_entry_area.h>
50 #include <asm/mce.h>
51 #include <asm/fixmap.h>
52 #include <asm/mach_traps.h>
53 #include <asm/alternative.h>
54 #include <asm/fpu/xstate.h>
55 #include <asm/trace/mpx.h>
56 #include <asm/mpx.h>
57 #include <asm/vm86.h>
58 #include <asm/umip.h>
59
60 #ifdef CONFIG_X86_64
61 #include <asm/x86_init.h>
62 #include <asm/pgalloc.h>
63 #include <asm/proto.h>
64 #else
65 #include <asm/processor-flags.h>
66 #include <asm/setup.h>
67 #include <asm/proto.h>
68 #endif
69
70 DECLARE_BITMAP(system_vectors, NR_VECTORS);
71
72 static inline void cond_local_irq_enable(struct pt_regs *regs)
73 {
74         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
75                 local_irq_enable();
76 }
77
78 static inline void cond_local_irq_disable(struct pt_regs *regs)
79 {
80         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
81                 local_irq_disable();
82 }
83
84 /*
85  * In IST context, we explicitly disable preemption.  This serves two
86  * purposes: it makes it much less likely that we would accidentally
87  * schedule in IST context and it will force a warning if we somehow
88  * manage to schedule by accident.
89  */
90 void ist_enter(struct pt_regs *regs)
91 {
92         if (user_mode(regs)) {
93                 RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
94         } else {
95                 /*
96                  * We might have interrupted pretty much anything.  In
97                  * fact, if we're a machine check, we can even interrupt
98                  * NMI processing.  We don't want in_nmi() to return true,
99                  * but we need to notify RCU.
100                  */
101                 rcu_nmi_enter();
102         }
103
104         preempt_disable();
105
106         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
107         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "ist_enter didn't work");
108 }
109 NOKPROBE_SYMBOL(ist_enter);
110
111 void ist_exit(struct pt_regs *regs)
112 {
113         preempt_enable_no_resched();
114
115         if (!user_mode(regs))
116                 rcu_nmi_exit();
117 }
118
119 /**
120  * ist_begin_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
121  * @regs:       regs passed to the IST exception handler
122  *
123  * IST exception handlers normally cannot schedule.  As a special
124  * exception, if the exception interrupted userspace code (i.e.
125  * user_mode(regs) would return true) and the exception was not
126  * a double fault, it can be safe to schedule.  ist_begin_non_atomic()
127  * begins a non-atomic section within an ist_enter()/ist_exit() region.
128  * Callers are responsible for enabling interrupts themselves inside
129  * the non-atomic section, and callers must call ist_end_non_atomic()
130  * before ist_exit().
131  */
132 void ist_begin_non_atomic(struct pt_regs *regs)
133 {
134         BUG_ON(!user_mode(regs));
135
136         /*
137          * Sanity check: we need to be on the normal thread stack.  This
138          * will catch asm bugs and any attempt to use ist_preempt_enable
139          * from double_fault.
140          */
141         BUG_ON(!on_thread_stack());
142
143         preempt_enable_no_resched();
144 }
145
146 /**
147  * ist_end_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
148  *
149  * Ends a non-atomic section started with ist_begin_non_atomic().
150  */
151 void ist_end_non_atomic(void)
152 {
153         preempt_disable();
154 }
155
156 int is_valid_bugaddr(unsigned long addr)
157 {
158         unsigned short ud;
159
160         if (addr < TASK_SIZE_MAX)
161                 return 0;
162
163         if (probe_kernel_address((unsigned short *)addr, ud))
164                 return 0;
165
166         return ud == INSN_UD0 || ud == INSN_UD2;
167 }
168
169 int fixup_bug(struct pt_regs *regs, int trapnr)
170 {
171         if (trapnr != X86_TRAP_UD)
172                 return 0;
173
174         switch (report_bug(regs->ip, regs)) {
175         case BUG_TRAP_TYPE_NONE:
176         case BUG_TRAP_TYPE_BUG:
177                 break;
178
179         case BUG_TRAP_TYPE_WARN:
180                 regs->ip += LEN_UD2;
181                 return 1;
182         }
183
184         return 0;
185 }
186
187 static nokprobe_inline int
188 do_trap_no_signal(struct task_struct *tsk, int trapnr, const char *str,
189                   struct pt_regs *regs, long error_code)
190 {
191         if (v8086_mode(regs)) {
192                 /*
193                  * Traps 0, 1, 3, 4, and 5 should be forwarded to vm86.
194                  * On nmi (interrupt 2), do_trap should not be called.
195                  */
196                 if (trapnr < X86_TRAP_UD) {
197                         if (!handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs,
198                                                 error_code, trapnr))
199                                 return 0;
200                 }
201         } else if (!user_mode(regs)) {
202                 if (fixup_exception(regs, trapnr, error_code, 0))
203                         return 0;
204
205                 tsk->thread.error_code = error_code;
206                 tsk->thread.trap_nr = trapnr;
207                 die(str, regs, error_code);
208         }
209
210         /*
211          * We want error_code and trap_nr set for userspace faults and
212          * kernelspace faults which result in die(), but not
213          * kernelspace faults which are fixed up.  die() gives the
214          * process no chance to handle the signal and notice the
215          * kernel fault information, so that won't result in polluting
216          * the information about previously queued, but not yet
217          * delivered, faults.  See also do_general_protection below.
218          */
219         tsk->thread.error_code = error_code;
220         tsk->thread.trap_nr = trapnr;
221
222         return -1;
223 }
224
225 static void show_signal(struct task_struct *tsk, int signr,
226                         const char *type, const char *desc,
227                         struct pt_regs *regs, long error_code)
228 {
229         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, signr) &&
230             printk_ratelimit()) {
231                 pr_info("%s[%d] %s%s ip:%lx sp:%lx error:%lx",
232                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk), type, desc,
233                         regs->ip, regs->sp, error_code);
234                 print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
235                 pr_cont("\n");
236         }
237 }
238
239 static void
240 do_trap(int trapnr, int signr, char *str, struct pt_regs *regs,
241         long error_code, int sicode, void __user *addr)
242 {
243         struct task_struct *tsk = current;
244
245
246         if (!do_trap_no_signal(tsk, trapnr, str, regs, error_code))
247                 return;
248
249         show_signal(tsk, signr, "trap ", str, regs, error_code);
250
251         if (!sicode)
252                 force_sig(signr);
253         else
254                 force_sig_fault(signr, sicode, addr);
255 }
256 NOKPROBE_SYMBOL(do_trap);
257
258 static void do_error_trap(struct pt_regs *regs, long error_code, char *str,
259         unsigned long trapnr, int signr, int sicode, void __user *addr)
260 {
261         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
262
263         /*
264          * WARN*()s end up here; fix them up before we call the
265          * notifier chain.
266          */
267         if (!user_mode(regs) && fixup_bug(regs, trapnr))
268                 return;
269
270         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) !=
271                         NOTIFY_STOP) {
272                 cond_local_irq_enable(regs);
273                 do_trap(trapnr, signr, str, regs, error_code, sicode, addr);
274         }
275 }
276
277 #define IP ((void __user *)uprobe_get_trap_addr(regs))
278 #define DO_ERROR(trapnr, signr, sicode, addr, str, name)                   \
279 dotraplinkage void do_##name(struct pt_regs *regs, long error_code)        \
280 {                                                                          \
281         do_error_trap(regs, error_code, str, trapnr, signr, sicode, addr); \
282 }
283
284 DO_ERROR(X86_TRAP_DE,     SIGFPE,  FPE_INTDIV,   IP, "divide error",        divide_error)
285 DO_ERROR(X86_TRAP_OF,     SIGSEGV,          0, NULL, "overflow",            overflow)
286 DO_ERROR(X86_TRAP_UD,     SIGILL,  ILL_ILLOPN,   IP, "invalid opcode",      invalid_op)
287 DO_ERROR(X86_TRAP_OLD_MF, SIGFPE,           0, NULL, "coprocessor segment overrun", coprocessor_segment_overrun)
288 DO_ERROR(X86_TRAP_TS,     SIGSEGV,          0, NULL, "invalid TSS",         invalid_TSS)
289 DO_ERROR(X86_TRAP_NP,     SIGBUS,           0, NULL, "segment not present", segment_not_present)
290 DO_ERROR(X86_TRAP_SS,     SIGBUS,           0, NULL, "stack segment",       stack_segment)
291 DO_ERROR(X86_TRAP_AC,     SIGBUS,  BUS_ADRALN, NULL, "alignment check",     alignment_check)
292 #undef IP
293
294 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
295 __visible void __noreturn handle_stack_overflow(const char *message,
296                                                 struct pt_regs *regs,
297                                                 unsigned long fault_address)
298 {
299         printk(KERN_EMERG "BUG: stack guard page was hit at %p (stack is %p..%p)\n",
300                  (void *)fault_address, current->stack,
301                  (char *)current->stack + THREAD_SIZE - 1);
302         die(message, regs, 0);
303
304         /* Be absolutely certain we don't return. */
305         panic("%s", message);
306 }
307 #endif
308
309 #if defined(CONFIG_X86_64) || defined(CONFIG_DOUBLEFAULT)
310 /*
311  * Runs on an IST stack for x86_64 and on a special task stack for x86_32.
312  *
313  * On x86_64, this is more or less a normal kernel entry.  Notwithstanding the
314  * SDM's warnings about double faults being unrecoverable, returning works as
315  * expected.  Presumably what the SDM actually means is that the CPU may get
316  * the register state wrong on entry, so returning could be a bad idea.
317  *
318  * Various CPU engineers have promised that double faults due to an IRET fault
319  * while the stack is read-only are, in fact, recoverable.
320  *
321  * On x86_32, this is entered through a task gate, and regs are synthesized
322  * from the TSS.  Returning is, in principle, okay, but changes to regs will
323  * be lost.  If, for some reason, we need to return to a context with modified
324  * regs, the shim code could be adjusted to synchronize the registers.
325  */
326 dotraplinkage void do_double_fault(struct pt_regs *regs, long error_code, unsigned long cr2)
327 {
328         static const char str[] = "double fault";
329         struct task_struct *tsk = current;
330
331 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
332         extern unsigned char native_irq_return_iret[];
333
334         /*
335          * If IRET takes a non-IST fault on the espfix64 stack, then we
336          * end up promoting it to a doublefault.  In that case, take
337          * advantage of the fact that we're not using the normal (TSS.sp0)
338          * stack right now.  We can write a fake #GP(0) frame at TSS.sp0
339          * and then modify our own IRET frame so that, when we return,
340          * we land directly at the #GP(0) vector with the stack already
341          * set up according to its expectations.
342          *
343          * The net result is that our #GP handler will think that we
344          * entered from usermode with the bad user context.
345          *
346          * No need for ist_enter here because we don't use RCU.
347          */
348         if (((long)regs->sp >> P4D_SHIFT) == ESPFIX_PGD_ENTRY &&
349                 regs->cs == __KERNEL_CS &&
350                 regs->ip == (unsigned long)native_irq_return_iret)
351         {
352                 struct pt_regs *gpregs = (struct pt_regs *)this_cpu_read(cpu_tss_rw.x86_tss.sp0) - 1;
353
354                 /*
355                  * regs->sp points to the failing IRET frame on the
356                  * ESPFIX64 stack.  Copy it to the entry stack.  This fills
357                  * in gpregs->ss through gpregs->ip.
358                  *
359                  */
360                 memmove(&gpregs->ip, (void *)regs->sp, 5*8);
361                 gpregs->orig_ax = 0;  /* Missing (lost) #GP error code */
362
363                 /*
364                  * Adjust our frame so that we return straight to the #GP
365                  * vector with the expected RSP value.  This is safe because
366                  * we won't enable interupts or schedule before we invoke
367                  * general_protection, so nothing will clobber the stack
368                  * frame we just set up.
369                  *
370                  * We will enter general_protection with kernel GSBASE,
371                  * which is what the stub expects, given that the faulting
372                  * RIP will be the IRET instruction.
373                  */
374                 regs->ip = (unsigned long)general_protection;
375                 regs->sp = (unsigned long)&gpregs->orig_ax;
376
377                 return;
378         }
379 #endif
380
381         ist_enter(regs);
382         notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, X86_TRAP_DF, SIGSEGV);
383
384         tsk->thread.error_code = error_code;
385         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_DF;
386
387 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
388         /*
389          * If we overflow the stack into a guard page, the CPU will fail
390          * to deliver #PF and will send #DF instead.  Similarly, if we
391          * take any non-IST exception while too close to the bottom of
392          * the stack, the processor will get a page fault while
393          * delivering the exception and will generate a double fault.
394          *
395          * According to the SDM (footnote in 6.15 under "Interrupt 14 -
396          * Page-Fault Exception (#PF):
397          *
398          *   Processors update CR2 whenever a page fault is detected. If a
399          *   second page fault occurs while an earlier page fault is being
400          *   delivered, the faulting linear address of the second fault will
401          *   overwrite the contents of CR2 (replacing the previous
402          *   address). These updates to CR2 occur even if the page fault
403          *   results in a double fault or occurs during the delivery of a
404          *   double fault.
405          *
406          * The logic below has a small possibility of incorrectly diagnosing
407          * some errors as stack overflows.  For example, if the IDT or GDT
408          * gets corrupted such that #GP delivery fails due to a bad descriptor
409          * causing #GP and we hit this condition while CR2 coincidentally
410          * points to the stack guard page, we'll think we overflowed the
411          * stack.  Given that we're going to panic one way or another
412          * if this happens, this isn't necessarily worth fixing.
413          *
414          * If necessary, we could improve the test by only diagnosing
415          * a stack overflow if the saved RSP points within 47 bytes of
416          * the bottom of the stack: if RSP == tsk_stack + 48 and we
417          * take an exception, the stack is already aligned and there
418          * will be enough room SS, RSP, RFLAGS, CS, RIP, and a
419          * possible error code, so a stack overflow would *not* double
420          * fault.  With any less space left, exception delivery could
421          * fail, and, as a practical matter, we've overflowed the
422          * stack even if the actual trigger for the double fault was
423          * something else.
424          */
425         if ((unsigned long)task_stack_page(tsk) - 1 - cr2 < PAGE_SIZE)
426                 handle_stack_overflow("kernel stack overflow (double-fault)", regs, cr2);
427 #endif
428
429         pr_emerg("PANIC: double fault, error_code: 0x%lx\n", error_code);
430         die("double fault", regs, error_code);
431         panic("Machine halted.");
432 }
433 #endif
434
435 dotraplinkage void do_bounds(struct pt_regs *regs, long error_code)
436 {
437         const struct mpx_bndcsr *bndcsr;
438
439         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
440         if (notify_die(DIE_TRAP, "bounds", regs, error_code,
441                         X86_TRAP_BR, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
442                 return;
443         cond_local_irq_enable(regs);
444
445         if (!user_mode(regs))
446                 die("bounds", regs, error_code);
447
448         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_MPX)) {
449                 /* The exception is not from Intel MPX */
450                 goto exit_trap;
451         }
452
453         /*
454          * We need to look at BNDSTATUS to resolve this exception.
455          * A NULL here might mean that it is in its 'init state',
456          * which is all zeros which indicates MPX was not
457          * responsible for the exception.
458          */
459         bndcsr = get_xsave_field_ptr(XFEATURE_BNDCSR);
460         if (!bndcsr)
461                 goto exit_trap;
462
463         trace_bounds_exception_mpx(bndcsr);
464         /*
465          * The error code field of the BNDSTATUS register communicates status
466          * information of a bound range exception #BR or operation involving
467          * bound directory.
468          */
469         switch (bndcsr->bndstatus & MPX_BNDSTA_ERROR_CODE) {
470         case 2: /* Bound directory has invalid entry. */
471                 if (mpx_handle_bd_fault())
472                         goto exit_trap;
473                 break; /* Success, it was handled */
474         case 1: /* Bound violation. */
475         {
476                 struct task_struct *tsk = current;
477                 struct mpx_fault_info mpx;
478
479                 if (mpx_fault_info(&mpx, regs)) {
480                         /*
481                          * We failed to decode the MPX instruction.  Act as if
482                          * the exception was not caused by MPX.
483                          */
484                         goto exit_trap;
485                 }
486                 /*
487                  * Success, we decoded the instruction and retrieved
488                  * an 'mpx' containing the address being accessed
489                  * which caused the exception.  This information
490                  * allows and application to possibly handle the
491                  * #BR exception itself.
492                  */
493                 if (!do_trap_no_signal(tsk, X86_TRAP_BR, "bounds", regs,
494                                        error_code))
495                         break;
496
497                 show_signal(tsk, SIGSEGV, "trap ", "bounds", regs, error_code);
498
499                 force_sig_bnderr(mpx.addr, mpx.lower, mpx.upper);
500                 break;
501         }
502         case 0: /* No exception caused by Intel MPX operations. */
503                 goto exit_trap;
504         default:
505                 die("bounds", regs, error_code);
506         }
507
508         return;
509
510 exit_trap:
511         /*
512          * This path out is for all the cases where we could not
513          * handle the exception in some way (like allocating a
514          * table or telling userspace about it.  We will also end
515          * up here if the kernel has MPX turned off at compile
516          * time..
517          */
518         do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, 0, NULL);
519 }
520
521 dotraplinkage void
522 do_general_protection(struct pt_regs *regs, long error_code)
523 {
524         const char *desc = "general protection fault";
525         struct task_struct *tsk;
526
527         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
528         cond_local_irq_enable(regs);
529
530         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_UMIP)) {
531                 if (user_mode(regs) && fixup_umip_exception(regs))
532                         return;
533         }
534
535         if (v8086_mode(regs)) {
536                 local_irq_enable();
537                 handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
538                 return;
539         }
540
541         tsk = current;
542         if (!user_mode(regs)) {
543                 if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_GP, error_code, 0))
544                         return;
545
546                 tsk->thread.error_code = error_code;
547                 tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
548
549                 /*
550                  * To be potentially processing a kprobe fault and to
551                  * trust the result from kprobe_running(), we have to
552                  * be non-preemptible.
553                  */
554                 if (!preemptible() && kprobe_running() &&
555                     kprobe_fault_handler(regs, X86_TRAP_GP))
556                         return;
557
558                 if (notify_die(DIE_GPF, desc, regs, error_code,
559                                X86_TRAP_GP, SIGSEGV) != NOTIFY_STOP)
560                         die(desc, regs, error_code);
561                 return;
562         }
563
564         tsk->thread.error_code = error_code;
565         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
566
567         show_signal(tsk, SIGSEGV, "", desc, regs, error_code);
568
569         force_sig(SIGSEGV);
570 }
571 NOKPROBE_SYMBOL(do_general_protection);
572
573 dotraplinkage void notrace do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
574 {
575         if (poke_int3_handler(regs))
576                 return;
577
578         /*
579          * Use ist_enter despite the fact that we don't use an IST stack.
580          * We can be called from a kprobe in non-CONTEXT_KERNEL kernel
581          * mode or even during context tracking state changes.
582          *
583          * This means that we can't schedule.  That's okay.
584          */
585         ist_enter(regs);
586         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
587 #ifdef CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP
588         if (kgdb_ll_trap(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
589                                 SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
590                 goto exit;
591 #endif /* CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP */
592
593 #ifdef CONFIG_KPROBES
594         if (kprobe_int3_handler(regs))
595                 goto exit;
596 #endif
597
598         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
599                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
600                 goto exit;
601
602         cond_local_irq_enable(regs);
603         do_trap(X86_TRAP_BP, SIGTRAP, "int3", regs, error_code, 0, NULL);
604         cond_local_irq_disable(regs);
605
606 exit:
607         ist_exit(regs);
608 }
609 NOKPROBE_SYMBOL(do_int3);
610
611 #ifdef CONFIG_X86_64
612 /*
613  * Help handler running on a per-cpu (IST or entry trampoline) stack
614  * to switch to the normal thread stack if the interrupted code was in
615  * user mode. The actual stack switch is done in entry_64.S
616  */
617 asmlinkage __visible notrace struct pt_regs *sync_regs(struct pt_regs *eregs)
618 {
619         struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)this_cpu_read(cpu_current_top_of_stack) - 1;
620         if (regs != eregs)
621                 *regs = *eregs;
622         return regs;
623 }
624 NOKPROBE_SYMBOL(sync_regs);
625
626 struct bad_iret_stack {
627         void *error_entry_ret;
628         struct pt_regs regs;
629 };
630
631 asmlinkage __visible notrace
632 struct bad_iret_stack *fixup_bad_iret(struct bad_iret_stack *s)
633 {
634         /*
635          * This is called from entry_64.S early in handling a fault
636          * caused by a bad iret to user mode.  To handle the fault
637          * correctly, we want to move our stack frame to where it would
638          * be had we entered directly on the entry stack (rather than
639          * just below the IRET frame) and we want to pretend that the
640          * exception came from the IRET target.
641          */
642         struct bad_iret_stack *new_stack =
643                 (struct bad_iret_stack *)this_cpu_read(cpu_tss_rw.x86_tss.sp0) - 1;
644
645         /* Copy the IRET target to the new stack. */
646         memmove(&new_stack->regs.ip, (void *)s->regs.sp, 5*8);
647
648         /* Copy the remainder of the stack from the current stack. */
649         memmove(new_stack, s, offsetof(struct bad_iret_stack, regs.ip));
650
651         BUG_ON(!user_mode(&new_stack->regs));
652         return new_stack;
653 }
654 NOKPROBE_SYMBOL(fixup_bad_iret);
655 #endif
656
657 static bool is_sysenter_singlestep(struct pt_regs *regs)
658 {
659         /*
660          * We don't try for precision here.  If we're anywhere in the region of
661          * code that can be single-stepped in the SYSENTER entry path, then
662          * assume that this is a useless single-step trap due to SYSENTER
663          * being invoked with TF set.  (We don't know in advance exactly
664          * which instructions will be hit because BTF could plausibly
665          * be set.)
666          */
667 #ifdef CONFIG_X86_32
668         return (regs->ip - (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region) <
669                 (unsigned long)__end_SYSENTER_singlestep_region -
670                 (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region;
671 #elif defined(CONFIG_IA32_EMULATION)
672         return (regs->ip - (unsigned long)entry_SYSENTER_compat) <
673                 (unsigned long)__end_entry_SYSENTER_compat -
674                 (unsigned long)entry_SYSENTER_compat;
675 #else
676         return false;
677 #endif
678 }
679
680 /*
681  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
682  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
683  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
684  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
685  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
686  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
687  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
688  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
689  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
690  *
691  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
692  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
693  * user code runs with the correct debug control register even though
694  * we clear it here.
695  *
696  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
697  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
698  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
699  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
700  * by user code)
701  *
702  * May run on IST stack.
703  */
704 dotraplinkage void do_debug(struct pt_regs *regs, long error_code)
705 {
706         struct task_struct *tsk = current;
707         int user_icebp = 0;
708         unsigned long dr6;
709         int si_code;
710
711         ist_enter(regs);
712
713         get_debugreg(dr6, 6);
714         /*
715          * The Intel SDM says:
716          *
717          *   Certain debug exceptions may clear bits 0-3. The remaining
718          *   contents of the DR6 register are never cleared by the
719          *   processor. To avoid confusion in identifying debug
720          *   exceptions, debug handlers should clear the register before
721          *   returning to the interrupted task.
722          *
723          * Keep it simple: clear DR6 immediately.
724          */
725         set_debugreg(0, 6);
726
727         /* Filter out all the reserved bits which are preset to 1 */
728         dr6 &= ~DR6_RESERVED;
729
730         /*
731          * The SDM says "The processor clears the BTF flag when it
732          * generates a debug exception."  Clear TIF_BLOCKSTEP to keep
733          * TIF_BLOCKSTEP in sync with the hardware BTF flag.
734          */
735         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_BLOCKSTEP);
736
737         if (unlikely(!user_mode(regs) && (dr6 & DR_STEP) &&
738                      is_sysenter_singlestep(regs))) {
739                 dr6 &= ~DR_STEP;
740                 if (!dr6)
741                         goto exit;
742                 /*
743                  * else we might have gotten a single-step trap and hit a
744                  * watchpoint at the same time, in which case we should fall
745                  * through and handle the watchpoint.
746                  */
747         }
748
749         /*
750          * If dr6 has no reason to give us about the origin of this trap,
751          * then it's very likely the result of an icebp/int01 trap.
752          * User wants a sigtrap for that.
753          */
754         if (!dr6 && user_mode(regs))
755                 user_icebp = 1;
756
757         /* Store the virtualized DR6 value */
758         tsk->thread.debugreg6 = dr6;
759
760 #ifdef CONFIG_KPROBES
761         if (kprobe_debug_handler(regs))
762                 goto exit;
763 #endif
764
765         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, (long)&dr6, error_code,
766                                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
767                 goto exit;
768
769         /*
770          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
771          * as we may switch to the interrupt stack.
772          */
773         debug_stack_usage_inc();
774
775         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
776         cond_local_irq_enable(regs);
777
778         if (v8086_mode(regs)) {
779                 handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code,
780                                         X86_TRAP_DB);
781                 cond_local_irq_disable(regs);
782                 debug_stack_usage_dec();
783                 goto exit;
784         }
785
786         if (WARN_ON_ONCE((dr6 & DR_STEP) && !user_mode(regs))) {
787                 /*
788                  * Historical junk that used to handle SYSENTER single-stepping.
789                  * This should be unreachable now.  If we survive for a while
790                  * without anyone hitting this warning, we'll turn this into
791                  * an oops.
792                  */
793                 tsk->thread.debugreg6 &= ~DR_STEP;
794                 set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
795                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
796         }
797         si_code = get_si_code(tsk->thread.debugreg6);
798         if (tsk->thread.debugreg6 & (DR_STEP | DR_TRAP_BITS) || user_icebp)
799                 send_sigtrap(regs, error_code, si_code);
800         cond_local_irq_disable(regs);
801         debug_stack_usage_dec();
802
803 exit:
804         ist_exit(regs);
805 }
806 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug);
807
808 /*
809  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
810  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
811  * IRQ13 behaviour
812  */
813 static void math_error(struct pt_regs *regs, int error_code, int trapnr)
814 {
815         struct task_struct *task = current;
816         struct fpu *fpu = &task->thread.fpu;
817         int si_code;
818         char *str = (trapnr == X86_TRAP_MF) ? "fpu exception" :
819                                                 "simd exception";
820
821         cond_local_irq_enable(regs);
822
823         if (!user_mode(regs)) {
824                 if (fixup_exception(regs, trapnr, error_code, 0))
825                         return;
826
827                 task->thread.error_code = error_code;
828                 task->thread.trap_nr = trapnr;
829
830                 if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code,
831                                         trapnr, SIGFPE) != NOTIFY_STOP)
832                         die(str, regs, error_code);
833                 return;
834         }
835
836         /*
837          * Save the info for the exception handler and clear the error.
838          */
839         fpu__save(fpu);
840
841         task->thread.trap_nr    = trapnr;
842         task->thread.error_code = error_code;
843
844         si_code = fpu__exception_code(fpu, trapnr);
845         /* Retry when we get spurious exceptions: */
846         if (!si_code)
847                 return;
848
849         force_sig_fault(SIGFPE, si_code,
850                         (void __user *)uprobe_get_trap_addr(regs));
851 }
852
853 dotraplinkage void do_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
854 {
855         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
856         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_MF);
857 }
858
859 dotraplinkage void
860 do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
861 {
862         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
863         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_XF);
864 }
865
866 dotraplinkage void
867 do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs *regs, long error_code)
868 {
869         cond_local_irq_enable(regs);
870 }
871
872 dotraplinkage void
873 do_device_not_available(struct pt_regs *regs, long error_code)
874 {
875         unsigned long cr0 = read_cr0();
876
877         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
878
879 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
880         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FPU) && (cr0 & X86_CR0_EM)) {
881                 struct math_emu_info info = { };
882
883                 cond_local_irq_enable(regs);
884
885                 info.regs = regs;
886                 math_emulate(&info);
887                 return;
888         }
889 #endif
890
891         /* This should not happen. */
892         if (WARN(cr0 & X86_CR0_TS, "CR0.TS was set")) {
893                 /* Try to fix it up and carry on. */
894                 write_cr0(cr0 & ~X86_CR0_TS);
895         } else {
896                 /*
897                  * Something terrible happened, and we're better off trying
898                  * to kill the task than getting stuck in a never-ending
899                  * loop of #NM faults.
900                  */
901                 die("unexpected #NM exception", regs, error_code);
902         }
903 }
904 NOKPROBE_SYMBOL(do_device_not_available);
905
906 #ifdef CONFIG_X86_32
907 dotraplinkage void do_iret_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
908 {
909         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
910         local_irq_enable();
911
912         if (notify_die(DIE_TRAP, "iret exception", regs, error_code,
913                         X86_TRAP_IRET, SIGILL) != NOTIFY_STOP) {
914                 do_trap(X86_TRAP_IRET, SIGILL, "iret exception", regs, error_code,
915                         ILL_BADSTK, (void __user *)NULL);
916         }
917 }
918 #endif
919
920 void __init trap_init(void)
921 {
922         /* Init cpu_entry_area before IST entries are set up */
923         setup_cpu_entry_areas();
924
925         idt_setup_traps();
926
927         /*
928          * Set the IDT descriptor to a fixed read-only location, so that the
929          * "sidt" instruction will not leak the location of the kernel, and
930          * to defend the IDT against arbitrary memory write vulnerabilities.
931          * It will be reloaded in cpu_init() */
932         cea_set_pte(CPU_ENTRY_AREA_RO_IDT_VADDR, __pa_symbol(idt_table),
933                     PAGE_KERNEL_RO);
934         idt_descr.address = CPU_ENTRY_AREA_RO_IDT;
935
936         /*
937          * Should be a barrier for any external CPU state:
938          */
939         cpu_init();
940
941         idt_setup_ist_traps();
942
943         x86_init.irqs.trap_init();
944
945         idt_setup_debugidt_traps();
946 }