x86/int3: Inline bsearch()
[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 <linux/hardirq.h>
41 #include <linux/atomic.h>
42
43 #include <asm/stacktrace.h>
44 #include <asm/processor.h>
45 #include <asm/debugreg.h>
46 #include <asm/text-patching.h>
47 #include <asm/ftrace.h>
48 #include <asm/traps.h>
49 #include <asm/desc.h>
50 #include <asm/fpu/internal.h>
51 #include <asm/cpu.h>
52 #include <asm/cpu_entry_area.h>
53 #include <asm/mce.h>
54 #include <asm/fixmap.h>
55 #include <asm/mach_traps.h>
56 #include <asm/alternative.h>
57 #include <asm/fpu/xstate.h>
58 #include <asm/vm86.h>
59 #include <asm/umip.h>
60 #include <asm/insn.h>
61 #include <asm/insn-eval.h>
62
63 #ifdef CONFIG_X86_64
64 #include <asm/x86_init.h>
65 #include <asm/pgalloc.h>
66 #include <asm/proto.h>
67 #else
68 #include <asm/processor-flags.h>
69 #include <asm/setup.h>
70 #include <asm/proto.h>
71 #endif
72
73 DECLARE_BITMAP(system_vectors, NR_VECTORS);
74
75 static inline void cond_local_irq_enable(struct pt_regs *regs)
76 {
77         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
78                 local_irq_enable();
79 }
80
81 static inline void cond_local_irq_disable(struct pt_regs *regs)
82 {
83         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
84                 local_irq_disable();
85 }
86
87 int is_valid_bugaddr(unsigned long addr)
88 {
89         unsigned short ud;
90
91         if (addr < TASK_SIZE_MAX)
92                 return 0;
93
94         if (probe_kernel_address((unsigned short *)addr, ud))
95                 return 0;
96
97         return ud == INSN_UD0 || ud == INSN_UD2;
98 }
99
100 int fixup_bug(struct pt_regs *regs, int trapnr)
101 {
102         if (trapnr != X86_TRAP_UD)
103                 return 0;
104
105         switch (report_bug(regs->ip, regs)) {
106         case BUG_TRAP_TYPE_NONE:
107         case BUG_TRAP_TYPE_BUG:
108                 break;
109
110         case BUG_TRAP_TYPE_WARN:
111                 regs->ip += LEN_UD2;
112                 return 1;
113         }
114
115         return 0;
116 }
117
118 static nokprobe_inline int
119 do_trap_no_signal(struct task_struct *tsk, int trapnr, const char *str,
120                   struct pt_regs *regs, long error_code)
121 {
122         if (v8086_mode(regs)) {
123                 /*
124                  * Traps 0, 1, 3, 4, and 5 should be forwarded to vm86.
125                  * On nmi (interrupt 2), do_trap should not be called.
126                  */
127                 if (trapnr < X86_TRAP_UD) {
128                         if (!handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs,
129                                                 error_code, trapnr))
130                                 return 0;
131                 }
132         } else if (!user_mode(regs)) {
133                 if (fixup_exception(regs, trapnr, error_code, 0))
134                         return 0;
135
136                 tsk->thread.error_code = error_code;
137                 tsk->thread.trap_nr = trapnr;
138                 die(str, regs, error_code);
139         }
140
141         /*
142          * We want error_code and trap_nr set for userspace faults and
143          * kernelspace faults which result in die(), but not
144          * kernelspace faults which are fixed up.  die() gives the
145          * process no chance to handle the signal and notice the
146          * kernel fault information, so that won't result in polluting
147          * the information about previously queued, but not yet
148          * delivered, faults.  See also exc_general_protection below.
149          */
150         tsk->thread.error_code = error_code;
151         tsk->thread.trap_nr = trapnr;
152
153         return -1;
154 }
155
156 static void show_signal(struct task_struct *tsk, int signr,
157                         const char *type, const char *desc,
158                         struct pt_regs *regs, long error_code)
159 {
160         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, signr) &&
161             printk_ratelimit()) {
162                 pr_info("%s[%d] %s%s ip:%lx sp:%lx error:%lx",
163                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk), type, desc,
164                         regs->ip, regs->sp, error_code);
165                 print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
166                 pr_cont("\n");
167         }
168 }
169
170 static void
171 do_trap(int trapnr, int signr, char *str, struct pt_regs *regs,
172         long error_code, int sicode, void __user *addr)
173 {
174         struct task_struct *tsk = current;
175
176         if (!do_trap_no_signal(tsk, trapnr, str, regs, error_code))
177                 return;
178
179         show_signal(tsk, signr, "trap ", str, regs, error_code);
180
181         if (!sicode)
182                 force_sig(signr);
183         else
184                 force_sig_fault(signr, sicode, addr);
185 }
186 NOKPROBE_SYMBOL(do_trap);
187
188 static void do_error_trap(struct pt_regs *regs, long error_code, char *str,
189         unsigned long trapnr, int signr, int sicode, void __user *addr)
190 {
191         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
192
193         /*
194          * WARN*()s end up here; fix them up before we call the
195          * notifier chain.
196          */
197         if (!user_mode(regs) && fixup_bug(regs, trapnr))
198                 return;
199
200         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) !=
201                         NOTIFY_STOP) {
202                 cond_local_irq_enable(regs);
203                 do_trap(trapnr, signr, str, regs, error_code, sicode, addr);
204                 cond_local_irq_disable(regs);
205         }
206 }
207
208 /*
209  * Posix requires to provide the address of the faulting instruction for
210  * SIGILL (#UD) and SIGFPE (#DE) in the si_addr member of siginfo_t.
211  *
212  * This address is usually regs->ip, but when an uprobe moved the code out
213  * of line then regs->ip points to the XOL code which would confuse
214  * anything which analyzes the fault address vs. the unmodified binary. If
215  * a trap happened in XOL code then uprobe maps regs->ip back to the
216  * original instruction address.
217  */
218 static __always_inline void __user *error_get_trap_addr(struct pt_regs *regs)
219 {
220         return (void __user *)uprobe_get_trap_addr(regs);
221 }
222
223 DEFINE_IDTENTRY(exc_divide_error)
224 {
225         do_error_trap(regs, 0, "divide_error", X86_TRAP_DE, SIGFPE,
226                       FPE_INTDIV, error_get_trap_addr(regs));
227 }
228
229 DEFINE_IDTENTRY(exc_overflow)
230 {
231         do_error_trap(regs, 0, "overflow", X86_TRAP_OF, SIGSEGV, 0, NULL);
232 }
233
234 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
235 void handle_invalid_op(struct pt_regs *regs)
236 #else
237 static inline void handle_invalid_op(struct pt_regs *regs)
238 #endif
239 {
240         do_error_trap(regs, 0, "invalid opcode", X86_TRAP_UD, SIGILL,
241                       ILL_ILLOPN, error_get_trap_addr(regs));
242 }
243
244 DEFINE_IDTENTRY(exc_invalid_op)
245 {
246         handle_invalid_op(regs);
247 }
248
249 DEFINE_IDTENTRY(exc_coproc_segment_overrun)
250 {
251         do_error_trap(regs, 0, "coprocessor segment overrun",
252                       X86_TRAP_OLD_MF, SIGFPE, 0, NULL);
253 }
254
255 DEFINE_IDTENTRY_ERRORCODE(exc_invalid_tss)
256 {
257         do_error_trap(regs, error_code, "invalid TSS", X86_TRAP_TS, SIGSEGV,
258                       0, NULL);
259 }
260
261 DEFINE_IDTENTRY_ERRORCODE(exc_segment_not_present)
262 {
263         do_error_trap(regs, error_code, "segment not present", X86_TRAP_NP,
264                       SIGBUS, 0, NULL);
265 }
266
267 DEFINE_IDTENTRY_ERRORCODE(exc_stack_segment)
268 {
269         do_error_trap(regs, error_code, "stack segment", X86_TRAP_SS, SIGBUS,
270                       0, NULL);
271 }
272
273 DEFINE_IDTENTRY_ERRORCODE(exc_alignment_check)
274 {
275         char *str = "alignment check";
276
277         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, X86_TRAP_AC, SIGBUS) == NOTIFY_STOP)
278                 return;
279
280         if (!user_mode(regs))
281                 die("Split lock detected\n", regs, error_code);
282
283         local_irq_enable();
284
285         if (handle_user_split_lock(regs, error_code))
286                 return;
287
288         do_trap(X86_TRAP_AC, SIGBUS, "alignment check", regs,
289                 error_code, BUS_ADRALN, NULL);
290 }
291
292 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
293 __visible void __noreturn handle_stack_overflow(const char *message,
294                                                 struct pt_regs *regs,
295                                                 unsigned long fault_address)
296 {
297         printk(KERN_EMERG "BUG: stack guard page was hit at %p (stack is %p..%p)\n",
298                  (void *)fault_address, current->stack,
299                  (char *)current->stack + THREAD_SIZE - 1);
300         die(message, regs, 0);
301
302         /* Be absolutely certain we don't return. */
303         panic("%s", message);
304 }
305 #endif
306
307 /*
308  * Runs on an IST stack for x86_64 and on a special task stack for x86_32.
309  *
310  * On x86_64, this is more or less a normal kernel entry.  Notwithstanding the
311  * SDM's warnings about double faults being unrecoverable, returning works as
312  * expected.  Presumably what the SDM actually means is that the CPU may get
313  * the register state wrong on entry, so returning could be a bad idea.
314  *
315  * Various CPU engineers have promised that double faults due to an IRET fault
316  * while the stack is read-only are, in fact, recoverable.
317  *
318  * On x86_32, this is entered through a task gate, and regs are synthesized
319  * from the TSS.  Returning is, in principle, okay, but changes to regs will
320  * be lost.  If, for some reason, we need to return to a context with modified
321  * regs, the shim code could be adjusted to synchronize the registers.
322  */
323 dotraplinkage void do_double_fault(struct pt_regs *regs, long error_code, unsigned long cr2)
324 {
325         static const char str[] = "double fault";
326         struct task_struct *tsk = current;
327
328 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
329         extern unsigned char native_irq_return_iret[];
330
331         /*
332          * If IRET takes a non-IST fault on the espfix64 stack, then we
333          * end up promoting it to a doublefault.  In that case, take
334          * advantage of the fact that we're not using the normal (TSS.sp0)
335          * stack right now.  We can write a fake #GP(0) frame at TSS.sp0
336          * and then modify our own IRET frame so that, when we return,
337          * we land directly at the #GP(0) vector with the stack already
338          * set up according to its expectations.
339          *
340          * The net result is that our #GP handler will think that we
341          * entered from usermode with the bad user context.
342          *
343          * No need for nmi_enter() here because we don't use RCU.
344          */
345         if (((long)regs->sp >> P4D_SHIFT) == ESPFIX_PGD_ENTRY &&
346                 regs->cs == __KERNEL_CS &&
347                 regs->ip == (unsigned long)native_irq_return_iret)
348         {
349                 struct pt_regs *gpregs = (struct pt_regs *)this_cpu_read(cpu_tss_rw.x86_tss.sp0) - 1;
350                 unsigned long *p = (unsigned long *)regs->sp;
351
352                 /*
353                  * regs->sp points to the failing IRET frame on the
354                  * ESPFIX64 stack.  Copy it to the entry stack.  This fills
355                  * in gpregs->ss through gpregs->ip.
356                  *
357                  */
358                 gpregs->ip      = p[0];
359                 gpregs->cs      = p[1];
360                 gpregs->flags   = p[2];
361                 gpregs->sp      = p[3];
362                 gpregs->ss      = p[4];
363                 gpregs->orig_ax = 0;  /* Missing (lost) #GP error code */
364
365                 /*
366                  * Adjust our frame so that we return straight to the #GP
367                  * vector with the expected RSP value.  This is safe because
368                  * we won't enable interupts or schedule before we invoke
369                  * general_protection, so nothing will clobber the stack
370                  * frame we just set up.
371                  *
372                  * We will enter general_protection with kernel GSBASE,
373                  * which is what the stub expects, given that the faulting
374                  * RIP will be the IRET instruction.
375                  */
376                 regs->ip = (unsigned long)asm_exc_general_protection;
377                 regs->sp = (unsigned long)&gpregs->orig_ax;
378
379                 return;
380         }
381 #endif
382
383         nmi_enter();
384         notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, X86_TRAP_DF, SIGSEGV);
385
386         tsk->thread.error_code = error_code;
387         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_DF;
388
389 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
390         /*
391          * If we overflow the stack into a guard page, the CPU will fail
392          * to deliver #PF and will send #DF instead.  Similarly, if we
393          * take any non-IST exception while too close to the bottom of
394          * the stack, the processor will get a page fault while
395          * delivering the exception and will generate a double fault.
396          *
397          * According to the SDM (footnote in 6.15 under "Interrupt 14 -
398          * Page-Fault Exception (#PF):
399          *
400          *   Processors update CR2 whenever a page fault is detected. If a
401          *   second page fault occurs while an earlier page fault is being
402          *   delivered, the faulting linear address of the second fault will
403          *   overwrite the contents of CR2 (replacing the previous
404          *   address). These updates to CR2 occur even if the page fault
405          *   results in a double fault or occurs during the delivery of a
406          *   double fault.
407          *
408          * The logic below has a small possibility of incorrectly diagnosing
409          * some errors as stack overflows.  For example, if the IDT or GDT
410          * gets corrupted such that #GP delivery fails due to a bad descriptor
411          * causing #GP and we hit this condition while CR2 coincidentally
412          * points to the stack guard page, we'll think we overflowed the
413          * stack.  Given that we're going to panic one way or another
414          * if this happens, this isn't necessarily worth fixing.
415          *
416          * If necessary, we could improve the test by only diagnosing
417          * a stack overflow if the saved RSP points within 47 bytes of
418          * the bottom of the stack: if RSP == tsk_stack + 48 and we
419          * take an exception, the stack is already aligned and there
420          * will be enough room SS, RSP, RFLAGS, CS, RIP, and a
421          * possible error code, so a stack overflow would *not* double
422          * fault.  With any less space left, exception delivery could
423          * fail, and, as a practical matter, we've overflowed the
424          * stack even if the actual trigger for the double fault was
425          * something else.
426          */
427         if ((unsigned long)task_stack_page(tsk) - 1 - cr2 < PAGE_SIZE)
428                 handle_stack_overflow("kernel stack overflow (double-fault)", regs, cr2);
429 #endif
430
431         pr_emerg("PANIC: double fault, error_code: 0x%lx\n", error_code);
432         die("double fault", regs, error_code);
433         panic("Machine halted.");
434 }
435
436 DEFINE_IDTENTRY(exc_bounds)
437 {
438         if (notify_die(DIE_TRAP, "bounds", regs, 0,
439                         X86_TRAP_BR, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
440                 return;
441         cond_local_irq_enable(regs);
442
443         if (!user_mode(regs))
444                 die("bounds", regs, 0);
445
446         do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, 0, 0, NULL);
447
448         cond_local_irq_disable(regs);
449 }
450
451 enum kernel_gp_hint {
452         GP_NO_HINT,
453         GP_NON_CANONICAL,
454         GP_CANONICAL
455 };
456
457 /*
458  * When an uncaught #GP occurs, try to determine the memory address accessed by
459  * the instruction and return that address to the caller. Also, try to figure
460  * out whether any part of the access to that address was non-canonical.
461  */
462 static enum kernel_gp_hint get_kernel_gp_address(struct pt_regs *regs,
463                                                  unsigned long *addr)
464 {
465         u8 insn_buf[MAX_INSN_SIZE];
466         struct insn insn;
467
468         if (probe_kernel_read(insn_buf, (void *)regs->ip, MAX_INSN_SIZE))
469                 return GP_NO_HINT;
470
471         kernel_insn_init(&insn, insn_buf, MAX_INSN_SIZE);
472         insn_get_modrm(&insn);
473         insn_get_sib(&insn);
474
475         *addr = (unsigned long)insn_get_addr_ref(&insn, regs);
476         if (*addr == -1UL)
477                 return GP_NO_HINT;
478
479 #ifdef CONFIG_X86_64
480         /*
481          * Check that:
482          *  - the operand is not in the kernel half
483          *  - the last byte of the operand is not in the user canonical half
484          */
485         if (*addr < ~__VIRTUAL_MASK &&
486             *addr + insn.opnd_bytes - 1 > __VIRTUAL_MASK)
487                 return GP_NON_CANONICAL;
488 #endif
489
490         return GP_CANONICAL;
491 }
492
493 #define GPFSTR "general protection fault"
494
495 DEFINE_IDTENTRY_ERRORCODE(exc_general_protection)
496 {
497         char desc[sizeof(GPFSTR) + 50 + 2*sizeof(unsigned long) + 1] = GPFSTR;
498         enum kernel_gp_hint hint = GP_NO_HINT;
499         struct task_struct *tsk;
500         unsigned long gp_addr;
501         int ret;
502
503         cond_local_irq_enable(regs);
504
505         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_UMIP)) {
506                 if (user_mode(regs) && fixup_umip_exception(regs))
507                         goto exit;
508         }
509
510         if (v8086_mode(regs)) {
511                 local_irq_enable();
512                 handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
513                 local_irq_disable();
514                 return;
515         }
516
517         tsk = current;
518
519         if (user_mode(regs)) {
520                 tsk->thread.error_code = error_code;
521                 tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
522
523                 show_signal(tsk, SIGSEGV, "", desc, regs, error_code);
524                 force_sig(SIGSEGV);
525                 goto exit;
526         }
527
528         if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_GP, error_code, 0))
529                 goto exit;
530
531         tsk->thread.error_code = error_code;
532         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
533
534         /*
535          * To be potentially processing a kprobe fault and to trust the result
536          * from kprobe_running(), we have to be non-preemptible.
537          */
538         if (!preemptible() &&
539             kprobe_running() &&
540             kprobe_fault_handler(regs, X86_TRAP_GP))
541                 goto exit;
542
543         ret = notify_die(DIE_GPF, desc, regs, error_code, X86_TRAP_GP, SIGSEGV);
544         if (ret == NOTIFY_STOP)
545                 goto exit;
546
547         if (error_code)
548                 snprintf(desc, sizeof(desc), "segment-related " GPFSTR);
549         else
550                 hint = get_kernel_gp_address(regs, &gp_addr);
551
552         if (hint != GP_NO_HINT)
553                 snprintf(desc, sizeof(desc), GPFSTR ", %s 0x%lx",
554                          (hint == GP_NON_CANONICAL) ? "probably for non-canonical address"
555                                                     : "maybe for address",
556                          gp_addr);
557
558         /*
559          * KASAN is interested only in the non-canonical case, clear it
560          * otherwise.
561          */
562         if (hint != GP_NON_CANONICAL)
563                 gp_addr = 0;
564
565         die_addr(desc, regs, error_code, gp_addr);
566
567 exit:
568         cond_local_irq_disable(regs);
569 }
570
571 dotraplinkage void notrace do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
572 {
573         /*
574          * poke_int3_handler() is completely self contained code; it does (and
575          * must) *NOT* call out to anything, lest it hits upon yet another
576          * INT3.
577          */
578         if (poke_int3_handler(regs))
579                 return;
580
581         /*
582          * Unlike any other non-IST entry, we can be called from pretty much
583          * any location in the kernel through kprobes -- text_poke() will most
584          * likely be handled by poke_int3_handler() above. This means this
585          * handler is effectively NMI-like.
586          */
587         if (!user_mode(regs))
588                 nmi_enter();
589
590 #ifdef CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP
591         if (kgdb_ll_trap(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
592                                 SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
593                 goto exit;
594 #endif /* CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP */
595
596 #ifdef CONFIG_KPROBES
597         if (kprobe_int3_handler(regs))
598                 goto exit;
599 #endif
600
601         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
602                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
603                 goto exit;
604
605         cond_local_irq_enable(regs);
606         do_trap(X86_TRAP_BP, SIGTRAP, "int3", regs, error_code, 0, NULL);
607         cond_local_irq_disable(regs);
608
609 exit:
610         if (!user_mode(regs))
611                 nmi_exit();
612 }
613 NOKPROBE_SYMBOL(do_int3);
614
615 #ifdef CONFIG_X86_64
616 /*
617  * Help handler running on a per-cpu (IST or entry trampoline) stack
618  * to switch to the normal thread stack if the interrupted code was in
619  * user mode. The actual stack switch is done in entry_64.S
620  */
621 asmlinkage __visible noinstr struct pt_regs *sync_regs(struct pt_regs *eregs)
622 {
623         struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)this_cpu_read(cpu_current_top_of_stack) - 1;
624         if (regs != eregs)
625                 *regs = *eregs;
626         return regs;
627 }
628
629 struct bad_iret_stack {
630         void *error_entry_ret;
631         struct pt_regs regs;
632 };
633
634 asmlinkage __visible noinstr
635 struct bad_iret_stack *fixup_bad_iret(struct bad_iret_stack *s)
636 {
637         /*
638          * This is called from entry_64.S early in handling a fault
639          * caused by a bad iret to user mode.  To handle the fault
640          * correctly, we want to move our stack frame to where it would
641          * be had we entered directly on the entry stack (rather than
642          * just below the IRET frame) and we want to pretend that the
643          * exception came from the IRET target.
644          */
645         struct bad_iret_stack tmp, *new_stack =
646                 (struct bad_iret_stack *)__this_cpu_read(cpu_tss_rw.x86_tss.sp0) - 1;
647
648         /* Copy the IRET target to the temporary storage. */
649         memcpy(&tmp.regs.ip, (void *)s->regs.sp, 5*8);
650
651         /* Copy the remainder of the stack from the current stack. */
652         memcpy(&tmp, s, offsetof(struct bad_iret_stack, regs.ip));
653
654         /* Update the entry stack */
655         memcpy(new_stack, &tmp, sizeof(tmp));
656
657         BUG_ON(!user_mode(&new_stack->regs));
658         return new_stack;
659 }
660 #endif
661
662 static bool is_sysenter_singlestep(struct pt_regs *regs)
663 {
664         /*
665          * We don't try for precision here.  If we're anywhere in the region of
666          * code that can be single-stepped in the SYSENTER entry path, then
667          * assume that this is a useless single-step trap due to SYSENTER
668          * being invoked with TF set.  (We don't know in advance exactly
669          * which instructions will be hit because BTF could plausibly
670          * be set.)
671          */
672 #ifdef CONFIG_X86_32
673         return (regs->ip - (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region) <
674                 (unsigned long)__end_SYSENTER_singlestep_region -
675                 (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region;
676 #elif defined(CONFIG_IA32_EMULATION)
677         return (regs->ip - (unsigned long)entry_SYSENTER_compat) <
678                 (unsigned long)__end_entry_SYSENTER_compat -
679                 (unsigned long)entry_SYSENTER_compat;
680 #else
681         return false;
682 #endif
683 }
684
685 /*
686  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
687  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
688  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
689  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
690  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
691  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
692  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
693  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
694  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
695  *
696  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
697  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
698  * user code runs with the correct debug control register even though
699  * we clear it here.
700  *
701  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
702  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
703  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
704  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
705  * by user code)
706  *
707  * May run on IST stack.
708  */
709 dotraplinkage void do_debug(struct pt_regs *regs, long error_code)
710 {
711         struct task_struct *tsk = current;
712         int user_icebp = 0;
713         unsigned long dr6;
714         int si_code;
715
716         nmi_enter();
717
718         get_debugreg(dr6, 6);
719         /*
720          * The Intel SDM says:
721          *
722          *   Certain debug exceptions may clear bits 0-3. The remaining
723          *   contents of the DR6 register are never cleared by the
724          *   processor. To avoid confusion in identifying debug
725          *   exceptions, debug handlers should clear the register before
726          *   returning to the interrupted task.
727          *
728          * Keep it simple: clear DR6 immediately.
729          */
730         set_debugreg(0, 6);
731
732         /* Filter out all the reserved bits which are preset to 1 */
733         dr6 &= ~DR6_RESERVED;
734
735         /*
736          * The SDM says "The processor clears the BTF flag when it
737          * generates a debug exception."  Clear TIF_BLOCKSTEP to keep
738          * TIF_BLOCKSTEP in sync with the hardware BTF flag.
739          */
740         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_BLOCKSTEP);
741
742         if (unlikely(!user_mode(regs) && (dr6 & DR_STEP) &&
743                      is_sysenter_singlestep(regs))) {
744                 dr6 &= ~DR_STEP;
745                 if (!dr6)
746                         goto exit;
747                 /*
748                  * else we might have gotten a single-step trap and hit a
749                  * watchpoint at the same time, in which case we should fall
750                  * through and handle the watchpoint.
751                  */
752         }
753
754         /*
755          * If dr6 has no reason to give us about the origin of this trap,
756          * then it's very likely the result of an icebp/int01 trap.
757          * User wants a sigtrap for that.
758          */
759         if (!dr6 && user_mode(regs))
760                 user_icebp = 1;
761
762         /* Store the virtualized DR6 value */
763         tsk->thread.debugreg6 = dr6;
764
765 #ifdef CONFIG_KPROBES
766         if (kprobe_debug_handler(regs))
767                 goto exit;
768 #endif
769
770         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, (long)&dr6, error_code,
771                                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
772                 goto exit;
773
774         /*
775          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
776          * as we may switch to the interrupt stack.
777          */
778         debug_stack_usage_inc();
779
780         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
781         cond_local_irq_enable(regs);
782
783         if (v8086_mode(regs)) {
784                 handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code,
785                                         X86_TRAP_DB);
786                 cond_local_irq_disable(regs);
787                 debug_stack_usage_dec();
788                 goto exit;
789         }
790
791         if (WARN_ON_ONCE((dr6 & DR_STEP) && !user_mode(regs))) {
792                 /*
793                  * Historical junk that used to handle SYSENTER single-stepping.
794                  * This should be unreachable now.  If we survive for a while
795                  * without anyone hitting this warning, we'll turn this into
796                  * an oops.
797                  */
798                 tsk->thread.debugreg6 &= ~DR_STEP;
799                 set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
800                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
801         }
802         si_code = get_si_code(tsk->thread.debugreg6);
803         if (tsk->thread.debugreg6 & (DR_STEP | DR_TRAP_BITS) || user_icebp)
804                 send_sigtrap(regs, error_code, si_code);
805         cond_local_irq_disable(regs);
806         debug_stack_usage_dec();
807
808 exit:
809         nmi_exit();
810 }
811 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug);
812
813 /*
814  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
815  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
816  * IRQ13 behaviour
817  */
818 static void math_error(struct pt_regs *regs, int trapnr)
819 {
820         struct task_struct *task = current;
821         struct fpu *fpu = &task->thread.fpu;
822         int si_code;
823         char *str = (trapnr == X86_TRAP_MF) ? "fpu exception" :
824                                                 "simd exception";
825
826         cond_local_irq_enable(regs);
827
828         if (!user_mode(regs)) {
829                 if (fixup_exception(regs, trapnr, 0, 0))
830                         goto exit;
831
832                 task->thread.error_code = 0;
833                 task->thread.trap_nr = trapnr;
834
835                 if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, 0, trapnr,
836                                SIGFPE) != NOTIFY_STOP)
837                         die(str, regs, 0);
838                 goto exit;
839         }
840
841         /*
842          * Save the info for the exception handler and clear the error.
843          */
844         fpu__save(fpu);
845
846         task->thread.trap_nr    = trapnr;
847         task->thread.error_code = 0;
848
849         si_code = fpu__exception_code(fpu, trapnr);
850         /* Retry when we get spurious exceptions: */
851         if (!si_code)
852                 goto exit;
853
854         force_sig_fault(SIGFPE, si_code,
855                         (void __user *)uprobe_get_trap_addr(regs));
856 exit:
857         cond_local_irq_disable(regs);
858 }
859
860 DEFINE_IDTENTRY(exc_coprocessor_error)
861 {
862         math_error(regs, X86_TRAP_MF);
863 }
864
865 DEFINE_IDTENTRY(exc_simd_coprocessor_error)
866 {
867         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_INVD_BUG)) {
868                 /* AMD 486 bug: INVD in CPL 0 raises #XF instead of #GP */
869                 if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_XMM)) {
870                         __exc_general_protection(regs, 0);
871                         return;
872                 }
873         }
874         math_error(regs, X86_TRAP_XF);
875 }
876
877 DEFINE_IDTENTRY(exc_spurious_interrupt_bug)
878 {
879         /*
880          * This addresses a Pentium Pro Erratum:
881          *
882          * PROBLEM: If the APIC subsystem is configured in mixed mode with
883          * Virtual Wire mode implemented through the local APIC, an
884          * interrupt vector of 0Fh (Intel reserved encoding) may be
885          * generated by the local APIC (Int 15).  This vector may be
886          * generated upon receipt of a spurious interrupt (an interrupt
887          * which is removed before the system receives the INTA sequence)
888          * instead of the programmed 8259 spurious interrupt vector.
889          *
890          * IMPLICATION: The spurious interrupt vector programmed in the
891          * 8259 is normally handled by an operating system's spurious
892          * interrupt handler. However, a vector of 0Fh is unknown to some
893          * operating systems, which would crash if this erratum occurred.
894          *
895          * In theory this could be limited to 32bit, but the handler is not
896          * hurting and who knows which other CPUs suffer from this.
897          */
898 }
899
900 DEFINE_IDTENTRY(exc_device_not_available)
901 {
902         unsigned long cr0 = read_cr0();
903
904 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
905         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FPU) && (cr0 & X86_CR0_EM)) {
906                 struct math_emu_info info = { };
907
908                 cond_local_irq_enable(regs);
909
910                 info.regs = regs;
911                 math_emulate(&info);
912
913                 cond_local_irq_disable(regs);
914                 return;
915         }
916 #endif
917
918         /* This should not happen. */
919         if (WARN(cr0 & X86_CR0_TS, "CR0.TS was set")) {
920                 /* Try to fix it up and carry on. */
921                 write_cr0(cr0 & ~X86_CR0_TS);
922         } else {
923                 /*
924                  * Something terrible happened, and we're better off trying
925                  * to kill the task than getting stuck in a never-ending
926                  * loop of #NM faults.
927                  */
928                 die("unexpected #NM exception", regs, 0);
929         }
930 }
931
932 #ifdef CONFIG_X86_32
933 DEFINE_IDTENTRY_SW(iret_error)
934 {
935         local_irq_enable();
936         if (notify_die(DIE_TRAP, "iret exception", regs, 0,
937                         X86_TRAP_IRET, SIGILL) != NOTIFY_STOP) {
938                 do_trap(X86_TRAP_IRET, SIGILL, "iret exception", regs, 0,
939                         ILL_BADSTK, (void __user *)NULL);
940         }
941         local_irq_disable();
942 }
943 #endif
944
945 void __init trap_init(void)
946 {
947         /* Init cpu_entry_area before IST entries are set up */
948         setup_cpu_entry_areas();
949
950         idt_setup_traps();
951
952         /*
953          * Set the IDT descriptor to a fixed read-only location, so that the
954          * "sidt" instruction will not leak the location of the kernel, and
955          * to defend the IDT against arbitrary memory write vulnerabilities.
956          * It will be reloaded in cpu_init() */
957         cea_set_pte(CPU_ENTRY_AREA_RO_IDT_VADDR, __pa_symbol(idt_table),
958                     PAGE_KERNEL_RO);
959         idt_descr.address = CPU_ENTRY_AREA_RO_IDT;
960
961         /*
962          * Should be a barrier for any external CPU state:
963          */
964         cpu_init();
965
966         idt_setup_ist_traps();
967
968         idt_setup_debugidt_traps();
969 }