Merge branch 'x86/urgent' into x86/asm, to pick up fixes
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / x86 / entry / entry_64.S
1 /*
2  *  linux/arch/x86_64/entry.S
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Andi Kleen SuSE Labs
6  *  Copyright (C) 2000  Pavel Machek <pavel@suse.cz>
7  *
8  * entry.S contains the system-call and fault low-level handling routines.
9  *
10  * Some of this is documented in Documentation/x86/entry_64.txt
11  *
12  * A note on terminology:
13  * - iret frame:        Architecture defined interrupt frame from SS to RIP
14  *                      at the top of the kernel process stack.
15  *
16  * Some macro usage:
17  * - ENTRY/END:         Define functions in the symbol table.
18  * - TRACE_IRQ_*:       Trace hardirq state for lock debugging.
19  * - idtentry:          Define exception entry points.
20  */
21 #include <linux/linkage.h>
22 #include <asm/segment.h>
23 #include <asm/cache.h>
24 #include <asm/errno.h>
25 #include "calling.h"
26 #include <asm/asm-offsets.h>
27 #include <asm/msr.h>
28 #include <asm/unistd.h>
29 #include <asm/thread_info.h>
30 #include <asm/hw_irq.h>
31 #include <asm/page_types.h>
32 #include <asm/irqflags.h>
33 #include <asm/paravirt.h>
34 #include <asm/percpu.h>
35 #include <asm/asm.h>
36 #include <asm/smap.h>
37 #include <asm/pgtable_types.h>
38 #include <linux/err.h>
39
40 /* Avoid __ASSEMBLER__'ifying <linux/audit.h> just for this.  */
41 #include <linux/elf-em.h>
42 #define AUDIT_ARCH_X86_64                       (EM_X86_64|__AUDIT_ARCH_64BIT|__AUDIT_ARCH_LE)
43 #define __AUDIT_ARCH_64BIT                      0x80000000
44 #define __AUDIT_ARCH_LE                         0x40000000
45
46 .code64
47 .section .entry.text, "ax"
48
49 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
50 ENTRY(native_usergs_sysret64)
51         swapgs
52         sysretq
53 ENDPROC(native_usergs_sysret64)
54 #endif /* CONFIG_PARAVIRT */
55
56 .macro TRACE_IRQS_IRETQ
57 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
58         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* interrupts off? */
59         jnc     1f
60         TRACE_IRQS_ON
61 1:
62 #endif
63 .endm
64
65 /*
66  * When dynamic function tracer is enabled it will add a breakpoint
67  * to all locations that it is about to modify, sync CPUs, update
68  * all the code, sync CPUs, then remove the breakpoints. In this time
69  * if lockdep is enabled, it might jump back into the debug handler
70  * outside the updating of the IST protection. (TRACE_IRQS_ON/OFF).
71  *
72  * We need to change the IDT table before calling TRACE_IRQS_ON/OFF to
73  * make sure the stack pointer does not get reset back to the top
74  * of the debug stack, and instead just reuses the current stack.
75  */
76 #if defined(CONFIG_DYNAMIC_FTRACE) && defined(CONFIG_TRACE_IRQFLAGS)
77
78 .macro TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
79         call    debug_stack_set_zero
80         TRACE_IRQS_OFF
81         call    debug_stack_reset
82 .endm
83
84 .macro TRACE_IRQS_ON_DEBUG
85         call    debug_stack_set_zero
86         TRACE_IRQS_ON
87         call    debug_stack_reset
88 .endm
89
90 .macro TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
91         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* interrupts off? */
92         jnc     1f
93         TRACE_IRQS_ON_DEBUG
94 1:
95 .endm
96
97 #else
98 # define TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                   TRACE_IRQS_OFF
99 # define TRACE_IRQS_ON_DEBUG                    TRACE_IRQS_ON
100 # define TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG                 TRACE_IRQS_IRETQ
101 #endif
102
103 /*
104  * 64-bit SYSCALL instruction entry. Up to 6 arguments in registers.
105  *
106  * This is the only entry point used for 64-bit system calls.  The
107  * hardware interface is reasonably well designed and the register to
108  * argument mapping Linux uses fits well with the registers that are
109  * available when SYSCALL is used.
110  *
111  * SYSCALL instructions can be found inlined in libc implementations as
112  * well as some other programs and libraries.  There are also a handful
113  * of SYSCALL instructions in the vDSO used, for example, as a
114  * clock_gettimeofday fallback.
115  *
116  * 64-bit SYSCALL saves rip to rcx, clears rflags.RF, then saves rflags to r11,
117  * then loads new ss, cs, and rip from previously programmed MSRs.
118  * rflags gets masked by a value from another MSR (so CLD and CLAC
119  * are not needed). SYSCALL does not save anything on the stack
120  * and does not change rsp.
121  *
122  * Registers on entry:
123  * rax  system call number
124  * rcx  return address
125  * r11  saved rflags (note: r11 is callee-clobbered register in C ABI)
126  * rdi  arg0
127  * rsi  arg1
128  * rdx  arg2
129  * r10  arg3 (needs to be moved to rcx to conform to C ABI)
130  * r8   arg4
131  * r9   arg5
132  * (note: r12-r15, rbp, rbx are callee-preserved in C ABI)
133  *
134  * Only called from user space.
135  *
136  * When user can change pt_regs->foo always force IRET. That is because
137  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
138  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
139  */
140
141 ENTRY(entry_SYSCALL_64)
142         /*
143          * Interrupts are off on entry.
144          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
145          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
146          */
147         SWAPGS_UNSAFE_STACK
148         /*
149          * A hypervisor implementation might want to use a label
150          * after the swapgs, so that it can do the swapgs
151          * for the guest and jump here on syscall.
152          */
153 GLOBAL(entry_SYSCALL_64_after_swapgs)
154
155         movq    %rsp, PER_CPU_VAR(rsp_scratch)
156         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
157
158         TRACE_IRQS_OFF
159
160         /* Construct struct pt_regs on stack */
161         pushq   $__USER_DS                      /* pt_regs->ss */
162         pushq   PER_CPU_VAR(rsp_scratch)        /* pt_regs->sp */
163         pushq   %r11                            /* pt_regs->flags */
164         pushq   $__USER_CS                      /* pt_regs->cs */
165         pushq   %rcx                            /* pt_regs->ip */
166         pushq   %rax                            /* pt_regs->orig_ax */
167         pushq   %rdi                            /* pt_regs->di */
168         pushq   %rsi                            /* pt_regs->si */
169         pushq   %rdx                            /* pt_regs->dx */
170         pushq   %rcx                            /* pt_regs->cx */
171         pushq   $-ENOSYS                        /* pt_regs->ax */
172         pushq   %r8                             /* pt_regs->r8 */
173         pushq   %r9                             /* pt_regs->r9 */
174         pushq   %r10                            /* pt_regs->r10 */
175         pushq   %r11                            /* pt_regs->r11 */
176         sub     $(6*8), %rsp                    /* pt_regs->bp, bx, r12-15 not saved */
177
178         /*
179          * If we need to do entry work or if we guess we'll need to do
180          * exit work, go straight to the slow path.
181          */
182         testl   $_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY|_TIF_ALLWORK_MASK, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
183         jnz     entry_SYSCALL64_slow_path
184
185 entry_SYSCALL_64_fastpath:
186         /*
187          * Easy case: enable interrupts and issue the syscall.  If the syscall
188          * needs pt_regs, we'll call a stub that disables interrupts again
189          * and jumps to the slow path.
190          */
191         TRACE_IRQS_ON
192         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
193 #if __SYSCALL_MASK == ~0
194         cmpq    $__NR_syscall_max, %rax
195 #else
196         andl    $__SYSCALL_MASK, %eax
197         cmpl    $__NR_syscall_max, %eax
198 #endif
199         ja      1f                              /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
200         movq    %r10, %rcx
201
202         /*
203          * This call instruction is handled specially in stub_ptregs_64.
204          * It might end up jumping to the slow path.  If it jumps, RAX
205          * and all argument registers are clobbered.
206          */
207         call    *sys_call_table(, %rax, 8)
208 .Lentry_SYSCALL_64_after_fastpath_call:
209
210         movq    %rax, RAX(%rsp)
211 1:
212
213         /*
214          * If we get here, then we know that pt_regs is clean for SYSRET64.
215          * If we see that no exit work is required (which we are required
216          * to check with IRQs off), then we can go straight to SYSRET64.
217          */
218         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
219         TRACE_IRQS_OFF
220         testl   $_TIF_ALLWORK_MASK, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
221         jnz     1f
222
223         LOCKDEP_SYS_EXIT
224         TRACE_IRQS_ON           /* user mode is traced as IRQs on */
225         movq    RIP(%rsp), %rcx
226         movq    EFLAGS(%rsp), %r11
227         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
228         movq    RSP(%rsp), %rsp
229         USERGS_SYSRET64
230
231 1:
232         /*
233          * The fast path looked good when we started, but something changed
234          * along the way and we need to switch to the slow path.  Calling
235          * raise(3) will trigger this, for example.  IRQs are off.
236          */
237         TRACE_IRQS_ON
238         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
239         SAVE_EXTRA_REGS
240         movq    %rsp, %rdi
241         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
242         jmp     return_from_SYSCALL_64
243
244 entry_SYSCALL64_slow_path:
245         /* IRQs are off. */
246         SAVE_EXTRA_REGS
247         movq    %rsp, %rdi
248         call    do_syscall_64           /* returns with IRQs disabled */
249
250 return_from_SYSCALL_64:
251         RESTORE_EXTRA_REGS
252         TRACE_IRQS_IRETQ                /* we're about to change IF */
253
254         /*
255          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
256          * a completely clean 64-bit userspace context.
257          */
258         movq    RCX(%rsp), %rcx
259         movq    RIP(%rsp), %r11
260         cmpq    %rcx, %r11                      /* RCX == RIP */
261         jne     opportunistic_sysret_failed
262
263         /*
264          * On Intel CPUs, SYSRET with non-canonical RCX/RIP will #GP
265          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
266          * the kernel, since userspace controls RSP.
267          *
268          * If width of "canonical tail" ever becomes variable, this will need
269          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
270          */
271         .ifne __VIRTUAL_MASK_SHIFT - 47
272         .error "virtual address width changed -- SYSRET checks need update"
273         .endif
274
275         /* Change top 16 bits to be the sign-extension of 47th bit */
276         shl     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
277         sar     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
278
279         /* If this changed %rcx, it was not canonical */
280         cmpq    %rcx, %r11
281         jne     opportunistic_sysret_failed
282
283         cmpq    $__USER_CS, CS(%rsp)            /* CS must match SYSRET */
284         jne     opportunistic_sysret_failed
285
286         movq    R11(%rsp), %r11
287         cmpq    %r11, EFLAGS(%rsp)              /* R11 == RFLAGS */
288         jne     opportunistic_sysret_failed
289
290         /*
291          * SYSCALL clears RF when it saves RFLAGS in R11 and SYSRET cannot
292          * restore RF properly. If the slowpath sets it for whatever reason, we
293          * need to restore it correctly.
294          *
295          * SYSRET can restore TF, but unlike IRET, restoring TF results in a
296          * trap from userspace immediately after SYSRET.  This would cause an
297          * infinite loop whenever #DB happens with register state that satisfies
298          * the opportunistic SYSRET conditions.  For example, single-stepping
299          * this user code:
300          *
301          *           movq       $stuck_here, %rcx
302          *           pushfq
303          *           popq %r11
304          *   stuck_here:
305          *
306          * would never get past 'stuck_here'.
307          */
308         testq   $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
309         jnz     opportunistic_sysret_failed
310
311         /* nothing to check for RSP */
312
313         cmpq    $__USER_DS, SS(%rsp)            /* SS must match SYSRET */
314         jne     opportunistic_sysret_failed
315
316         /*
317          * We win! This label is here just for ease of understanding
318          * perf profiles. Nothing jumps here.
319          */
320 syscall_return_via_sysret:
321         /* rcx and r11 are already restored (see code above) */
322         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
323         movq    RSP(%rsp), %rsp
324         USERGS_SYSRET64
325
326 opportunistic_sysret_failed:
327         SWAPGS
328         jmp     restore_c_regs_and_iret
329 END(entry_SYSCALL_64)
330
331 ENTRY(stub_ptregs_64)
332         /*
333          * Syscalls marked as needing ptregs land here.
334          * If we are on the fast path, we need to save the extra regs,
335          * which we achieve by trying again on the slow path.  If we are on
336          * the slow path, the extra regs are already saved.
337          *
338          * RAX stores a pointer to the C function implementing the syscall.
339          * IRQs are on.
340          */
341         cmpq    $.Lentry_SYSCALL_64_after_fastpath_call, (%rsp)
342         jne     1f
343
344         /*
345          * Called from fast path -- disable IRQs again, pop return address
346          * and jump to slow path
347          */
348         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
349         TRACE_IRQS_OFF
350         popq    %rax
351         jmp     entry_SYSCALL64_slow_path
352
353 1:
354         jmp     *%rax                           /* Called from C */
355 END(stub_ptregs_64)
356
357 .macro ptregs_stub func
358 ENTRY(ptregs_\func)
359         leaq    \func(%rip), %rax
360         jmp     stub_ptregs_64
361 END(ptregs_\func)
362 .endm
363
364 /* Instantiate ptregs_stub for each ptregs-using syscall */
365 #define __SYSCALL_64_QUAL_(sym)
366 #define __SYSCALL_64_QUAL_ptregs(sym) ptregs_stub sym
367 #define __SYSCALL_64(nr, sym, qual) __SYSCALL_64_QUAL_##qual(sym)
368 #include <asm/syscalls_64.h>
369
370 /*
371  * A newly forked process directly context switches into this address.
372  *
373  * rdi: prev task we switched from
374  */
375 ENTRY(ret_from_fork)
376         LOCK ; btr $TIF_FORK, TI_flags(%r8)
377
378         call    schedule_tail                   /* rdi: 'prev' task parameter */
379
380         testb   $3, CS(%rsp)                    /* from kernel_thread? */
381         jnz     1f
382
383         /*
384          * We came from kernel_thread.  This code path is quite twisted, and
385          * someone should clean it up.
386          *
387          * copy_thread_tls stashes the function pointer in RBX and the
388          * parameter to be passed in RBP.  The called function is permitted
389          * to call do_execve and thereby jump to user mode.
390          */
391         movq    RBP(%rsp), %rdi
392         call    *RBX(%rsp)
393         movl    $0, RAX(%rsp)
394
395         /*
396          * Fall through as though we're exiting a syscall.  This makes a
397          * twisted sort of sense if we just called do_execve.
398          */
399
400 1:
401         movq    %rsp, %rdi
402         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
403         TRACE_IRQS_ON                   /* user mode is traced as IRQS on */
404         SWAPGS
405         jmp     restore_regs_and_iret
406 END(ret_from_fork)
407
408 /*
409  * Build the entry stubs with some assembler magic.
410  * We pack 1 stub into every 8-byte block.
411  */
412         .align 8
413 ENTRY(irq_entries_start)
414     vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
415     .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR - FIRST_EXTERNAL_VECTOR)
416         pushq   $(~vector+0x80)                 /* Note: always in signed byte range */
417     vector=vector+1
418         jmp     common_interrupt
419         .align  8
420     .endr
421 END(irq_entries_start)
422
423 /*
424  * Interrupt entry/exit.
425  *
426  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
427  *
428  * Entry runs with interrupts off.
429  */
430
431 /* 0(%rsp): ~(interrupt number) */
432         .macro interrupt func
433         cld
434         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
435         SAVE_C_REGS
436         SAVE_EXTRA_REGS
437
438         testb   $3, CS(%rsp)
439         jz      1f
440
441         /*
442          * IRQ from user mode.  Switch to kernel gsbase and inform context
443          * tracking that we're in kernel mode.
444          */
445         SWAPGS
446
447         /*
448          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
449          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
450          * (which can take locks).  Since TRACE_IRQS_OFF idempotent,
451          * the simplest way to handle it is to just call it twice if
452          * we enter from user mode.  There's no reason to optimize this since
453          * TRACE_IRQS_OFF is a no-op if lockdep is off.
454          */
455         TRACE_IRQS_OFF
456
457         CALL_enter_from_user_mode
458
459 1:
460         /*
461          * Save previous stack pointer, optionally switch to interrupt stack.
462          * irq_count is used to check if a CPU is already on an interrupt stack
463          * or not. While this is essentially redundant with preempt_count it is
464          * a little cheaper to use a separate counter in the PDA (short of
465          * moving irq_enter into assembly, which would be too much work)
466          */
467         movq    %rsp, %rdi
468         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
469         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
470         pushq   %rdi
471         /* We entered an interrupt context - irqs are off: */
472         TRACE_IRQS_OFF
473
474         call    \func   /* rdi points to pt_regs */
475         .endm
476
477         /*
478          * The interrupt stubs push (~vector+0x80) onto the stack and
479          * then jump to common_interrupt.
480          */
481         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
482 common_interrupt:
483         ASM_CLAC
484         addq    $-0x80, (%rsp)                  /* Adjust vector to [-256, -1] range */
485         interrupt do_IRQ
486         /* 0(%rsp): old RSP */
487 ret_from_intr:
488         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
489         TRACE_IRQS_OFF
490         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
491
492         /* Restore saved previous stack */
493         popq    %rsp
494
495         testb   $3, CS(%rsp)
496         jz      retint_kernel
497
498         /* Interrupt came from user space */
499 GLOBAL(retint_user)
500         mov     %rsp,%rdi
501         call    prepare_exit_to_usermode
502         TRACE_IRQS_IRETQ
503         SWAPGS
504         jmp     restore_regs_and_iret
505
506 /* Returning to kernel space */
507 retint_kernel:
508 #ifdef CONFIG_PREEMPT
509         /* Interrupts are off */
510         /* Check if we need preemption */
511         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* were interrupts off? */
512         jnc     1f
513 0:      cmpl    $0, PER_CPU_VAR(__preempt_count)
514         jnz     1f
515         call    preempt_schedule_irq
516         jmp     0b
517 1:
518 #endif
519         /*
520          * The iretq could re-enable interrupts:
521          */
522         TRACE_IRQS_IRETQ
523
524 /*
525  * At this label, code paths which return to kernel and to user,
526  * which come from interrupts/exception and from syscalls, merge.
527  */
528 GLOBAL(restore_regs_and_iret)
529         RESTORE_EXTRA_REGS
530 restore_c_regs_and_iret:
531         RESTORE_C_REGS
532         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
533         INTERRUPT_RETURN
534
535 ENTRY(native_iret)
536         /*
537          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
538          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
539          */
540 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
541         testb   $4, (SS-RIP)(%rsp)
542         jnz     native_irq_return_ldt
543 #endif
544
545 .global native_irq_return_iret
546 native_irq_return_iret:
547         /*
548          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
549          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
550          * Double-faults due to espfix64 are handled in do_double_fault.
551          * Other faults here are fatal.
552          */
553         iretq
554
555 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
556 native_irq_return_ldt:
557         pushq   %rax
558         pushq   %rdi
559         SWAPGS
560         movq    PER_CPU_VAR(espfix_waddr), %rdi
561         movq    %rax, (0*8)(%rdi)               /* RAX */
562         movq    (2*8)(%rsp), %rax               /* RIP */
563         movq    %rax, (1*8)(%rdi)
564         movq    (3*8)(%rsp), %rax               /* CS */
565         movq    %rax, (2*8)(%rdi)
566         movq    (4*8)(%rsp), %rax               /* RFLAGS */
567         movq    %rax, (3*8)(%rdi)
568         movq    (6*8)(%rsp), %rax               /* SS */
569         movq    %rax, (5*8)(%rdi)
570         movq    (5*8)(%rsp), %rax               /* RSP */
571         movq    %rax, (4*8)(%rdi)
572         andl    $0xffff0000, %eax
573         popq    %rdi
574         orq     PER_CPU_VAR(espfix_stack), %rax
575         SWAPGS
576         movq    %rax, %rsp
577         popq    %rax
578         jmp     native_irq_return_iret
579 #endif
580 END(common_interrupt)
581
582 /*
583  * APIC interrupts.
584  */
585 .macro apicinterrupt3 num sym do_sym
586 ENTRY(\sym)
587         ASM_CLAC
588         pushq   $~(\num)
589 .Lcommon_\sym:
590         interrupt \do_sym
591         jmp     ret_from_intr
592 END(\sym)
593 .endm
594
595 #ifdef CONFIG_TRACING
596 #define trace(sym) trace_##sym
597 #define smp_trace(sym) smp_trace_##sym
598
599 .macro trace_apicinterrupt num sym
600 apicinterrupt3 \num trace(\sym) smp_trace(\sym)
601 .endm
602 #else
603 .macro trace_apicinterrupt num sym do_sym
604 .endm
605 #endif
606
607 /* Make sure APIC interrupt handlers end up in the irqentry section: */
608 #if defined(CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER) || defined(CONFIG_KASAN)
609 # define PUSH_SECTION_IRQENTRY  .pushsection .irqentry.text, "ax"
610 # define POP_SECTION_IRQENTRY   .popsection
611 #else
612 # define PUSH_SECTION_IRQENTRY
613 # define POP_SECTION_IRQENTRY
614 #endif
615
616 .macro apicinterrupt num sym do_sym
617 PUSH_SECTION_IRQENTRY
618 apicinterrupt3 \num \sym \do_sym
619 trace_apicinterrupt \num \sym
620 POP_SECTION_IRQENTRY
621 .endm
622
623 #ifdef CONFIG_SMP
624 apicinterrupt3 IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR          irq_move_cleanup_interrupt      smp_irq_move_cleanup_interrupt
625 apicinterrupt3 REBOOT_VECTOR                    reboot_interrupt                smp_reboot_interrupt
626 #endif
627
628 #ifdef CONFIG_X86_UV
629 apicinterrupt3 UV_BAU_MESSAGE                   uv_bau_message_intr1            uv_bau_message_interrupt
630 #endif
631
632 apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR                apic_timer_interrupt            smp_apic_timer_interrupt
633 apicinterrupt X86_PLATFORM_IPI_VECTOR           x86_platform_ipi                smp_x86_platform_ipi
634
635 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM
636 apicinterrupt3 POSTED_INTR_VECTOR               kvm_posted_intr_ipi             smp_kvm_posted_intr_ipi
637 apicinterrupt3 POSTED_INTR_WAKEUP_VECTOR        kvm_posted_intr_wakeup_ipi      smp_kvm_posted_intr_wakeup_ipi
638 #endif
639
640 #ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
641 apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR             threshold_interrupt             smp_threshold_interrupt
642 #endif
643
644 #ifdef CONFIG_X86_MCE_AMD
645 apicinterrupt DEFERRED_ERROR_VECTOR             deferred_error_interrupt        smp_deferred_error_interrupt
646 #endif
647
648 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
649 apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR               thermal_interrupt               smp_thermal_interrupt
650 #endif
651
652 #ifdef CONFIG_SMP
653 apicinterrupt CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR       call_function_single_interrupt  smp_call_function_single_interrupt
654 apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR              call_function_interrupt         smp_call_function_interrupt
655 apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR                 reschedule_interrupt            smp_reschedule_interrupt
656 #endif
657
658 apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR                 error_interrupt                 smp_error_interrupt
659 apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR              spurious_interrupt              smp_spurious_interrupt
660
661 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
662 apicinterrupt IRQ_WORK_VECTOR                   irq_work_interrupt              smp_irq_work_interrupt
663 #endif
664
665 /*
666  * Exception entry points.
667  */
668 #define CPU_TSS_IST(x) PER_CPU_VAR(cpu_tss) + (TSS_ist + ((x) - 1) * 8)
669
670 .macro idtentry sym do_sym has_error_code:req paranoid=0 shift_ist=-1
671 ENTRY(\sym)
672         /* Sanity check */
673         .if \shift_ist != -1 && \paranoid == 0
674         .error "using shift_ist requires paranoid=1"
675         .endif
676
677         ASM_CLAC
678         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
679
680         .ifeq \has_error_code
681         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
682         .endif
683
684         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
685
686         .if \paranoid
687         .if \paranoid == 1
688         testb   $3, CS(%rsp)                    /* If coming from userspace, switch stacks */
689         jnz     1f
690         .endif
691         call    paranoid_entry
692         .else
693         call    error_entry
694         .endif
695         /* returned flag: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: don't need it */
696
697         .if \paranoid
698         .if \shift_ist != -1
699         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                    /* reload IDT in case of recursion */
700         .else
701         TRACE_IRQS_OFF
702         .endif
703         .endif
704
705         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
706
707         .if \has_error_code
708         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
709         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
710         .else
711         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
712         .endif
713
714         .if \shift_ist != -1
715         subq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
716         .endif
717
718         call    \do_sym
719
720         .if \shift_ist != -1
721         addq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
722         .endif
723
724         /* these procedures expect "no swapgs" flag in ebx */
725         .if \paranoid
726         jmp     paranoid_exit
727         .else
728         jmp     error_exit
729         .endif
730
731         .if \paranoid == 1
732         /*
733          * Paranoid entry from userspace.  Switch stacks and treat it
734          * as a normal entry.  This means that paranoid handlers
735          * run in real process context if user_mode(regs).
736          */
737 1:
738         call    error_entry
739
740
741         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
742         call    sync_regs
743         movq    %rax, %rsp                      /* switch stack */
744
745         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
746
747         .if \has_error_code
748         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
749         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
750         .else
751         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
752         .endif
753
754         call    \do_sym
755
756         jmp     error_exit                      /* %ebx: no swapgs flag */
757         .endif
758 END(\sym)
759 .endm
760
761 #ifdef CONFIG_TRACING
762 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
763 idtentry trace(\sym) trace(\do_sym) has_error_code=\has_error_code
764 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
765 .endm
766 #else
767 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
768 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
769 .endm
770 #endif
771
772 idtentry divide_error                   do_divide_error                 has_error_code=0
773 idtentry overflow                       do_overflow                     has_error_code=0
774 idtentry bounds                         do_bounds                       has_error_code=0
775 idtentry invalid_op                     do_invalid_op                   has_error_code=0
776 idtentry device_not_available           do_device_not_available         has_error_code=0
777 idtentry double_fault                   do_double_fault                 has_error_code=1 paranoid=2
778 idtentry coprocessor_segment_overrun    do_coprocessor_segment_overrun  has_error_code=0
779 idtentry invalid_TSS                    do_invalid_TSS                  has_error_code=1
780 idtentry segment_not_present            do_segment_not_present          has_error_code=1
781 idtentry spurious_interrupt_bug         do_spurious_interrupt_bug       has_error_code=0
782 idtentry coprocessor_error              do_coprocessor_error            has_error_code=0
783 idtentry alignment_check                do_alignment_check              has_error_code=1
784 idtentry simd_coprocessor_error         do_simd_coprocessor_error       has_error_code=0
785
786
787         /*
788          * Reload gs selector with exception handling
789          * edi:  new selector
790          */
791 ENTRY(native_load_gs_index)
792         pushfq
793         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY & ~CLBR_RDI)
794         SWAPGS
795 .Lgs_change:
796         movl    %edi, %gs
797 2:      ALTERNATIVE "", "mfence", X86_BUG_SWAPGS_FENCE
798         SWAPGS
799         popfq
800         ret
801 END(native_load_gs_index)
802
803         _ASM_EXTABLE(.Lgs_change, bad_gs)
804         .section .fixup, "ax"
805         /* running with kernelgs */
806 bad_gs:
807         SWAPGS                                  /* switch back to user gs */
808 .macro ZAP_GS
809         /* This can't be a string because the preprocessor needs to see it. */
810         movl $__USER_DS, %eax
811         movl %eax, %gs
812 .endm
813         ALTERNATIVE "", "ZAP_GS", X86_BUG_NULL_SEG
814         xorl    %eax, %eax
815         movl    %eax, %gs
816         jmp     2b
817         .previous
818
819 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
820 ENTRY(do_softirq_own_stack)
821         pushq   %rbp
822         mov     %rsp, %rbp
823         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
824         cmove   PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
825         push    %rbp                            /* frame pointer backlink */
826         call    __do_softirq
827         leaveq
828         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
829         ret
830 END(do_softirq_own_stack)
831
832 #ifdef CONFIG_XEN
833 idtentry xen_hypervisor_callback xen_do_hypervisor_callback has_error_code=0
834
835 /*
836  * A note on the "critical region" in our callback handler.
837  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
838  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
839  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
840  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
841  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
842  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
843  * like to avoid the possibility.
844  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
845  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
846  * activation and restart the handler using the previous one.
847  */
848 ENTRY(xen_do_hypervisor_callback)               /* do_hypervisor_callback(struct *pt_regs) */
849
850 /*
851  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
852  * see the correct pointer to the pt_regs
853  */
854         movq    %rdi, %rsp                      /* we don't return, adjust the stack frame */
855 11:     incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
856         movq    %rsp, %rbp
857         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
858         pushq   %rbp                            /* frame pointer backlink */
859         call    xen_evtchn_do_upcall
860         popq    %rsp
861         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
862 #ifndef CONFIG_PREEMPT
863         call    xen_maybe_preempt_hcall
864 #endif
865         jmp     error_exit
866 END(xen_do_hypervisor_callback)
867
868 /*
869  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
870  * We get here for two reasons:
871  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
872  *  2. Fault while executing IRET
873  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
874  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
875  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
876  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
877  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
878  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
879  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
880  */
881 ENTRY(xen_failsafe_callback)
882         movl    %ds, %ecx
883         cmpw    %cx, 0x10(%rsp)
884         jne     1f
885         movl    %es, %ecx
886         cmpw    %cx, 0x18(%rsp)
887         jne     1f
888         movl    %fs, %ecx
889         cmpw    %cx, 0x20(%rsp)
890         jne     1f
891         movl    %gs, %ecx
892         cmpw    %cx, 0x28(%rsp)
893         jne     1f
894         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
895         movq    (%rsp), %rcx
896         movq    8(%rsp), %r11
897         addq    $0x30, %rsp
898         pushq   $0                              /* RIP */
899         pushq   %r11
900         pushq   %rcx
901         jmp     general_protection
902 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
903         movq    (%rsp), %rcx
904         movq    8(%rsp), %r11
905         addq    $0x30, %rsp
906         pushq   $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
907         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
908         SAVE_C_REGS
909         SAVE_EXTRA_REGS
910         jmp     error_exit
911 END(xen_failsafe_callback)
912
913 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
914         xen_hvm_callback_vector xen_evtchn_do_upcall
915
916 #endif /* CONFIG_XEN */
917
918 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
919 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
920         hyperv_callback_vector hyperv_vector_handler
921 #endif /* CONFIG_HYPERV */
922
923 idtentry debug                  do_debug                has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
924 idtentry int3                   do_int3                 has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
925 idtentry stack_segment          do_stack_segment        has_error_code=1
926
927 #ifdef CONFIG_XEN
928 idtentry xen_debug              do_debug                has_error_code=0
929 idtentry xen_int3               do_int3                 has_error_code=0
930 idtentry xen_stack_segment      do_stack_segment        has_error_code=1
931 #endif
932
933 idtentry general_protection     do_general_protection   has_error_code=1
934 trace_idtentry page_fault       do_page_fault           has_error_code=1
935
936 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
937 idtentry async_page_fault       do_async_page_fault     has_error_code=1
938 #endif
939
940 #ifdef CONFIG_X86_MCE
941 idtentry machine_check                                  has_error_code=0        paranoid=1 do_sym=*machine_check_vector(%rip)
942 #endif
943
944 /*
945  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
946  * Use slow, but surefire "are we in kernel?" check.
947  * Return: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: otherwise
948  */
949 ENTRY(paranoid_entry)
950         cld
951         SAVE_C_REGS 8
952         SAVE_EXTRA_REGS 8
953         movl    $1, %ebx
954         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
955         rdmsr
956         testl   %edx, %edx
957         js      1f                              /* negative -> in kernel */
958         SWAPGS
959         xorl    %ebx, %ebx
960 1:      ret
961 END(paranoid_entry)
962
963 /*
964  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
965  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
966  * from kernel space.
967  *
968  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
969  * in syscall entry), so checking for preemption here would
970  * be complicated.  Fortunately, we there's no good reason
971  * to try to handle preemption here.
972  *
973  * On entry, ebx is "no swapgs" flag (1: don't need swapgs, 0: need it)
974  */
975 ENTRY(paranoid_exit)
976         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
977         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
978         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
979         jnz     paranoid_exit_no_swapgs
980         TRACE_IRQS_IRETQ
981         SWAPGS_UNSAFE_STACK
982         jmp     paranoid_exit_restore
983 paranoid_exit_no_swapgs:
984         TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
985 paranoid_exit_restore:
986         RESTORE_EXTRA_REGS
987         RESTORE_C_REGS
988         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
989         INTERRUPT_RETURN
990 END(paranoid_exit)
991
992 /*
993  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
994  * Return: EBX=0: came from user mode; EBX=1: otherwise
995  */
996 ENTRY(error_entry)
997         cld
998         SAVE_C_REGS 8
999         SAVE_EXTRA_REGS 8
1000         xorl    %ebx, %ebx
1001         testb   $3, CS+8(%rsp)
1002         jz      .Lerror_kernelspace
1003
1004 .Lerror_entry_from_usermode_swapgs:
1005         /*
1006          * We entered from user mode or we're pretending to have entered
1007          * from user mode due to an IRET fault.
1008          */
1009         SWAPGS
1010
1011 .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs:
1012         /*
1013          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
1014          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
1015          * (which can take locks).
1016          */
1017         TRACE_IRQS_OFF
1018         CALL_enter_from_user_mode
1019         ret
1020
1021 .Lerror_entry_done:
1022         TRACE_IRQS_OFF
1023         ret
1024
1025         /*
1026          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
1027          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
1028          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
1029          * for these here too.
1030          */
1031 .Lerror_kernelspace:
1032         incl    %ebx
1033         leaq    native_irq_return_iret(%rip), %rcx
1034         cmpq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1035         je      .Lerror_bad_iret
1036         movl    %ecx, %eax                      /* zero extend */
1037         cmpq    %rax, RIP+8(%rsp)
1038         je      .Lbstep_iret
1039         cmpq    $.Lgs_change, RIP+8(%rsp)
1040         jne     .Lerror_entry_done
1041
1042         /*
1043          * hack: .Lgs_change can fail with user gsbase.  If this happens, fix up
1044          * gsbase and proceed.  We'll fix up the exception and land in
1045          * .Lgs_change's error handler with kernel gsbase.
1046          */
1047         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_swapgs
1048
1049 .Lbstep_iret:
1050         /* Fix truncated RIP */
1051         movq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1052         /* fall through */
1053
1054 .Lerror_bad_iret:
1055         /*
1056          * We came from an IRET to user mode, so we have user gsbase.
1057          * Switch to kernel gsbase:
1058          */
1059         SWAPGS
1060
1061         /*
1062          * Pretend that the exception came from user mode: set up pt_regs
1063          * as if we faulted immediately after IRET and clear EBX so that
1064          * error_exit knows that we will be returning to user mode.
1065          */
1066         mov     %rsp, %rdi
1067         call    fixup_bad_iret
1068         mov     %rax, %rsp
1069         decl    %ebx
1070         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs
1071 END(error_entry)
1072
1073
1074 /*
1075  * On entry, EBS is a "return to kernel mode" flag:
1076  *   1: already in kernel mode, don't need SWAPGS
1077  *   0: user gsbase is loaded, we need SWAPGS and standard preparation for return to usermode
1078  */
1079 ENTRY(error_exit)
1080         movl    %ebx, %eax
1081         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1082         TRACE_IRQS_OFF
1083         testl   %eax, %eax
1084         jnz     retint_kernel
1085         jmp     retint_user
1086 END(error_exit)
1087
1088 /* Runs on exception stack */
1089 ENTRY(nmi)
1090         /*
1091          * Fix up the exception frame if we're on Xen.
1092          * PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME is guaranteed to push at most
1093          * one value to the stack on native, so it may clobber the rdx
1094          * scratch slot, but it won't clobber any of the important
1095          * slots past it.
1096          *
1097          * Xen is a different story, because the Xen frame itself overlaps
1098          * the "NMI executing" variable.
1099          */
1100         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
1101
1102         /*
1103          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1104          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1105          * This means that we can have nested NMIs where the next
1106          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1107          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1108          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1109          * anyway.
1110          *
1111          * To handle this case we do the following:
1112          *  Check the a special location on the stack that contains
1113          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1114          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1115          *  is an NMI stack.
1116          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1117          *  stack then:
1118          *    o Set the special variable on the stack
1119          *    o Copy the interrupt frame into an "outermost" location on the
1120          *      stack
1121          *    o Copy the interrupt frame into an "iret" location on the stack
1122          *    o Continue processing the NMI
1123          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1124          *    o Modify the "iret" location to jump to the repeat_nmi
1125          *    o return back to the first NMI
1126          *
1127          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1128          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1129          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1130          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1131          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1132          * NMI.
1133          *
1134          * However, espfix prevents us from directly returning to userspace
1135          * with a single IRET instruction.  Similarly, IRET to user mode
1136          * can fault.  We therefore handle NMIs from user space like
1137          * other IST entries.
1138          */
1139
1140         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1141         pushq   %rdx
1142
1143         testb   $3, CS-RIP+8(%rsp)
1144         jz      .Lnmi_from_kernel
1145
1146         /*
1147          * NMI from user mode.  We need to run on the thread stack, but we
1148          * can't go through the normal entry paths: NMIs are masked, and
1149          * we don't want to enable interrupts, because then we'll end
1150          * up in an awkward situation in which IRQs are on but NMIs
1151          * are off.
1152          *
1153          * We also must not push anything to the stack before switching
1154          * stacks lest we corrupt the "NMI executing" variable.
1155          */
1156
1157         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1158         cld
1159         movq    %rsp, %rdx
1160         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
1161         pushq   5*8(%rdx)       /* pt_regs->ss */
1162         pushq   4*8(%rdx)       /* pt_regs->rsp */
1163         pushq   3*8(%rdx)       /* pt_regs->flags */
1164         pushq   2*8(%rdx)       /* pt_regs->cs */
1165         pushq   1*8(%rdx)       /* pt_regs->rip */
1166         pushq   $-1             /* pt_regs->orig_ax */
1167         pushq   %rdi            /* pt_regs->di */
1168         pushq   %rsi            /* pt_regs->si */
1169         pushq   (%rdx)          /* pt_regs->dx */
1170         pushq   %rcx            /* pt_regs->cx */
1171         pushq   %rax            /* pt_regs->ax */
1172         pushq   %r8             /* pt_regs->r8 */
1173         pushq   %r9             /* pt_regs->r9 */
1174         pushq   %r10            /* pt_regs->r10 */
1175         pushq   %r11            /* pt_regs->r11 */
1176         pushq   %rbx            /* pt_regs->rbx */
1177         pushq   %rbp            /* pt_regs->rbp */
1178         pushq   %r12            /* pt_regs->r12 */
1179         pushq   %r13            /* pt_regs->r13 */
1180         pushq   %r14            /* pt_regs->r14 */
1181         pushq   %r15            /* pt_regs->r15 */
1182
1183         /*
1184          * At this point we no longer need to worry about stack damage
1185          * due to nesting -- we're on the normal thread stack and we're
1186          * done with the NMI stack.
1187          */
1188
1189         movq    %rsp, %rdi
1190         movq    $-1, %rsi
1191         call    do_nmi
1192
1193         /*
1194          * Return back to user mode.  We must *not* do the normal exit
1195          * work, because we don't want to enable interrupts.  Fortunately,
1196          * do_nmi doesn't modify pt_regs.
1197          */
1198         SWAPGS
1199         jmp     restore_c_regs_and_iret
1200
1201 .Lnmi_from_kernel:
1202         /*
1203          * Here's what our stack frame will look like:
1204          * +---------------------------------------------------------+
1205          * | original SS                                             |
1206          * | original Return RSP                                     |
1207          * | original RFLAGS                                         |
1208          * | original CS                                             |
1209          * | original RIP                                            |
1210          * +---------------------------------------------------------+
1211          * | temp storage for rdx                                    |
1212          * +---------------------------------------------------------+
1213          * | "NMI executing" variable                                |
1214          * +---------------------------------------------------------+
1215          * | iret SS          } Copied from "outermost" frame        |
1216          * | iret Return RSP  } on each loop iteration; overwritten  |
1217          * | iret RFLAGS      } by a nested NMI to force another     |
1218          * | iret CS          } iteration if needed.                 |
1219          * | iret RIP         }                                      |
1220          * +---------------------------------------------------------+
1221          * | outermost SS          } initialized in first_nmi;       |
1222          * | outermost Return RSP  } will not be changed before      |
1223          * | outermost RFLAGS      } NMI processing is done.         |
1224          * | outermost CS          } Copied to "iret" frame on each  |
1225          * | outermost RIP         } iteration.                      |
1226          * +---------------------------------------------------------+
1227          * | pt_regs                                                 |
1228          * +---------------------------------------------------------+
1229          *
1230          * The "original" frame is used by hardware.  Before re-enabling
1231          * NMIs, we need to be done with it, and we need to leave enough
1232          * space for the asm code here.
1233          *
1234          * We return by executing IRET while RSP points to the "iret" frame.
1235          * That will either return for real or it will loop back into NMI
1236          * processing.
1237          *
1238          * The "outermost" frame is copied to the "iret" frame on each
1239          * iteration of the loop, so each iteration starts with the "iret"
1240          * frame pointing to the final return target.
1241          */
1242
1243         /*
1244          * Determine whether we're a nested NMI.
1245          *
1246          * If we interrupted kernel code between repeat_nmi and
1247          * end_repeat_nmi, then we are a nested NMI.  We must not
1248          * modify the "iret" frame because it's being written by
1249          * the outer NMI.  That's okay; the outer NMI handler is
1250          * about to about to call do_nmi anyway, so we can just
1251          * resume the outer NMI.
1252          */
1253
1254         movq    $repeat_nmi, %rdx
1255         cmpq    8(%rsp), %rdx
1256         ja      1f
1257         movq    $end_repeat_nmi, %rdx
1258         cmpq    8(%rsp), %rdx
1259         ja      nested_nmi_out
1260 1:
1261
1262         /*
1263          * Now check "NMI executing".  If it's set, then we're nested.
1264          * This will not detect if we interrupted an outer NMI just
1265          * before IRET.
1266          */
1267         cmpl    $1, -8(%rsp)
1268         je      nested_nmi
1269
1270         /*
1271          * Now test if the previous stack was an NMI stack.  This covers
1272          * the case where we interrupt an outer NMI after it clears
1273          * "NMI executing" but before IRET.  We need to be careful, though:
1274          * there is one case in which RSP could point to the NMI stack
1275          * despite there being no NMI active: naughty userspace controls
1276          * RSP at the very beginning of the SYSCALL targets.  We can
1277          * pull a fast one on naughty userspace, though: we program
1278          * SYSCALL to mask DF, so userspace cannot cause DF to be set
1279          * if it controls the kernel's RSP.  We set DF before we clear
1280          * "NMI executing".
1281          */
1282         lea     6*8(%rsp), %rdx
1283         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1284         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1285         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1286         ja      first_nmi
1287
1288         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1289         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1290         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1291         jb      first_nmi
1292
1293         /* Ah, it is within the NMI stack. */
1294
1295         testb   $(X86_EFLAGS_DF >> 8), (3*8 + 1)(%rsp)
1296         jz      first_nmi       /* RSP was user controlled. */
1297
1298         /* This is a nested NMI. */
1299
1300 nested_nmi:
1301         /*
1302          * Modify the "iret" frame to point to repeat_nmi, forcing another
1303          * iteration of NMI handling.
1304          */
1305         subq    $8, %rsp
1306         leaq    -10*8(%rsp), %rdx
1307         pushq   $__KERNEL_DS
1308         pushq   %rdx
1309         pushfq
1310         pushq   $__KERNEL_CS
1311         pushq   $repeat_nmi
1312
1313         /* Put stack back */
1314         addq    $(6*8), %rsp
1315
1316 nested_nmi_out:
1317         popq    %rdx
1318
1319         /* We are returning to kernel mode, so this cannot result in a fault. */
1320         INTERRUPT_RETURN
1321
1322 first_nmi:
1323         /* Restore rdx. */
1324         movq    (%rsp), %rdx
1325
1326         /* Make room for "NMI executing". */
1327         pushq   $0
1328
1329         /* Leave room for the "iret" frame */
1330         subq    $(5*8), %rsp
1331
1332         /* Copy the "original" frame to the "outermost" frame */
1333         .rept 5
1334         pushq   11*8(%rsp)
1335         .endr
1336
1337         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1338
1339 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
1340         /*
1341          * For ease of testing, unmask NMIs right away.  Disabled by
1342          * default because IRET is very expensive.
1343          */
1344         pushq   $0              /* SS */
1345         pushq   %rsp            /* RSP (minus 8 because of the previous push) */
1346         addq    $8, (%rsp)      /* Fix up RSP */
1347         pushfq                  /* RFLAGS */
1348         pushq   $__KERNEL_CS    /* CS */
1349         pushq   $1f             /* RIP */
1350         INTERRUPT_RETURN        /* continues at repeat_nmi below */
1351 1:
1352 #endif
1353
1354 repeat_nmi:
1355         /*
1356          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1357          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1358          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1359          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1360          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1361          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1362          * NMI will update.
1363          *
1364          * RSP is pointing to "outermost RIP".  gsbase is unknown, but, if
1365          * we're repeating an NMI, gsbase has the same value that it had on
1366          * the first iteration.  paranoid_entry will load the kernel
1367          * gsbase if needed before we call do_nmi.  "NMI executing"
1368          * is zero.
1369          */
1370         movq    $1, 10*8(%rsp)          /* Set "NMI executing". */
1371
1372         /*
1373          * Copy the "outermost" frame to the "iret" frame.  NMIs that nest
1374          * here must not modify the "iret" frame while we're writing to
1375          * it or it will end up containing garbage.
1376          */
1377         addq    $(10*8), %rsp
1378         .rept 5
1379         pushq   -6*8(%rsp)
1380         .endr
1381         subq    $(5*8), %rsp
1382 end_repeat_nmi:
1383
1384         /*
1385          * Everything below this point can be preempted by a nested NMI.
1386          * If this happens, then the inner NMI will change the "iret"
1387          * frame to point back to repeat_nmi.
1388          */
1389         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1390         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1391
1392         /*
1393          * Use paranoid_entry to handle SWAPGS, but no need to use paranoid_exit
1394          * as we should not be calling schedule in NMI context.
1395          * Even with normal interrupts enabled. An NMI should not be
1396          * setting NEED_RESCHED or anything that normal interrupts and
1397          * exceptions might do.
1398          */
1399         call    paranoid_entry
1400
1401         /* paranoidentry do_nmi, 0; without TRACE_IRQS_OFF */
1402         movq    %rsp, %rdi
1403         movq    $-1, %rsi
1404         call    do_nmi
1405
1406         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1407         jnz     nmi_restore
1408 nmi_swapgs:
1409         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1410 nmi_restore:
1411         RESTORE_EXTRA_REGS
1412         RESTORE_C_REGS
1413
1414         /* Point RSP at the "iret" frame. */
1415         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 6*8
1416
1417         /*
1418          * Clear "NMI executing".  Set DF first so that we can easily
1419          * distinguish the remaining code between here and IRET from
1420          * the SYSCALL entry and exit paths.  On a native kernel, we
1421          * could just inspect RIP, but, on paravirt kernels,
1422          * INTERRUPT_RETURN can translate into a jump into a
1423          * hypercall page.
1424          */
1425         std
1426         movq    $0, 5*8(%rsp)           /* clear "NMI executing" */
1427
1428         /*
1429          * INTERRUPT_RETURN reads the "iret" frame and exits the NMI
1430          * stack in a single instruction.  We are returning to kernel
1431          * mode, so this cannot result in a fault.
1432          */
1433         INTERRUPT_RETURN
1434 END(nmi)
1435
1436 ENTRY(ignore_sysret)
1437         mov     $-ENOSYS, %eax
1438         sysret
1439 END(ignore_sysret)
1440
1441 ENTRY(rewind_stack_do_exit)
1442         /* Prevent any naive code from trying to unwind to our caller. */
1443         xorl    %ebp, %ebp
1444
1445         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rax
1446         leaq    -TOP_OF_KERNEL_STACK_PADDING-PTREGS_SIZE(%rax), %rsp
1447
1448         call    do_exit
1449 1:      jmp 1b
1450 END(rewind_stack_do_exit)