ARM64: DTS: Add rk3399-firefly uart4 device, node as /dev/ttyS1
[firefly-linux-kernel-4.4.55.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  * 64-bit SYSCALL saves rip to rcx, clears rflags.RF, then saves rflags to r11,
107  * then loads new ss, cs, and rip from previously programmed MSRs.
108  * rflags gets masked by a value from another MSR (so CLD and CLAC
109  * are not needed). SYSCALL does not save anything on the stack
110  * and does not change rsp.
111  *
112  * Registers on entry:
113  * rax  system call number
114  * rcx  return address
115  * r11  saved rflags (note: r11 is callee-clobbered register in C ABI)
116  * rdi  arg0
117  * rsi  arg1
118  * rdx  arg2
119  * r10  arg3 (needs to be moved to rcx to conform to C ABI)
120  * r8   arg4
121  * r9   arg5
122  * (note: r12-r15, rbp, rbx are callee-preserved in C ABI)
123  *
124  * Only called from user space.
125  *
126  * When user can change pt_regs->foo always force IRET. That is because
127  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
128  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
129  */
130
131 ENTRY(entry_SYSCALL_64)
132         /*
133          * Interrupts are off on entry.
134          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
135          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
136          */
137         SWAPGS_UNSAFE_STACK
138         /*
139          * A hypervisor implementation might want to use a label
140          * after the swapgs, so that it can do the swapgs
141          * for the guest and jump here on syscall.
142          */
143 GLOBAL(entry_SYSCALL_64_after_swapgs)
144
145         movq    %rsp, PER_CPU_VAR(rsp_scratch)
146         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
147
148         /* Construct struct pt_regs on stack */
149         pushq   $__USER_DS                      /* pt_regs->ss */
150         pushq   PER_CPU_VAR(rsp_scratch)        /* pt_regs->sp */
151         /*
152          * Re-enable interrupts.
153          * We use 'rsp_scratch' as a scratch space, hence irq-off block above
154          * must execute atomically in the face of possible interrupt-driven
155          * task preemption. We must enable interrupts only after we're done
156          * with using rsp_scratch:
157          */
158         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
159         pushq   %r11                            /* pt_regs->flags */
160         pushq   $__USER_CS                      /* pt_regs->cs */
161         pushq   %rcx                            /* pt_regs->ip */
162         pushq   %rax                            /* pt_regs->orig_ax */
163         pushq   %rdi                            /* pt_regs->di */
164         pushq   %rsi                            /* pt_regs->si */
165         pushq   %rdx                            /* pt_regs->dx */
166         pushq   %rcx                            /* pt_regs->cx */
167         pushq   $-ENOSYS                        /* pt_regs->ax */
168         pushq   %r8                             /* pt_regs->r8 */
169         pushq   %r9                             /* pt_regs->r9 */
170         pushq   %r10                            /* pt_regs->r10 */
171         pushq   %r11                            /* pt_regs->r11 */
172         sub     $(6*8), %rsp                    /* pt_regs->bp, bx, r12-15 not saved */
173
174         testl   $_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
175         jnz     tracesys
176 entry_SYSCALL_64_fastpath:
177 #if __SYSCALL_MASK == ~0
178         cmpq    $__NR_syscall_max, %rax
179 #else
180         andl    $__SYSCALL_MASK, %eax
181         cmpl    $__NR_syscall_max, %eax
182 #endif
183         ja      1f                              /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
184         movq    %r10, %rcx
185         call    *sys_call_table(, %rax, 8)
186         movq    %rax, RAX(%rsp)
187 1:
188 /*
189  * Syscall return path ending with SYSRET (fast path).
190  * Has incompletely filled pt_regs.
191  */
192         LOCKDEP_SYS_EXIT
193         /*
194          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
195          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
196          */
197         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
198
199         /*
200          * We must check ti flags with interrupts (or at least preemption)
201          * off because we must *never* return to userspace without
202          * processing exit work that is enqueued if we're preempted here.
203          * In particular, returning to userspace with any of the one-shot
204          * flags (TIF_NOTIFY_RESUME, TIF_USER_RETURN_NOTIFY, etc) set is
205          * very bad.
206          */
207         testl   $_TIF_ALLWORK_MASK, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
208         jnz     int_ret_from_sys_call_irqs_off  /* Go to the slow path */
209
210         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
211         movq    RIP(%rsp), %rcx
212         movq    EFLAGS(%rsp), %r11
213         movq    RSP(%rsp), %rsp
214         /*
215          * 64-bit SYSRET restores rip from rcx,
216          * rflags from r11 (but RF and VM bits are forced to 0),
217          * cs and ss are loaded from MSRs.
218          * Restoration of rflags re-enables interrupts.
219          *
220          * NB: On AMD CPUs with the X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS bug, the ss
221          * descriptor is not reinitialized.  This means that we should
222          * avoid SYSRET with SS == NULL, which could happen if we schedule,
223          * exit the kernel, and re-enter using an interrupt vector.  (All
224          * interrupt entries on x86_64 set SS to NULL.)  We prevent that
225          * from happening by reloading SS in __switch_to.  (Actually
226          * detecting the failure in 64-bit userspace is tricky but can be
227          * done.)
228          */
229         USERGS_SYSRET64
230
231 GLOBAL(int_ret_from_sys_call_irqs_off)
232         TRACE_IRQS_ON
233         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
234         jmp int_ret_from_sys_call
235
236         /* Do syscall entry tracing */
237 tracesys:
238         movq    %rsp, %rdi
239         movl    $AUDIT_ARCH_X86_64, %esi
240         call    syscall_trace_enter_phase1
241         test    %rax, %rax
242         jnz     tracesys_phase2                 /* if needed, run the slow path */
243         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RAX               /* else restore clobbered regs */
244         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rax
245         jmp     entry_SYSCALL_64_fastpath       /* and return to the fast path */
246
247 tracesys_phase2:
248         SAVE_EXTRA_REGS
249         movq    %rsp, %rdi
250         movl    $AUDIT_ARCH_X86_64, %esi
251         movq    %rax, %rdx
252         call    syscall_trace_enter_phase2
253
254         /*
255          * Reload registers from stack in case ptrace changed them.
256          * We don't reload %rax because syscall_trace_entry_phase2() returned
257          * the value it wants us to use in the table lookup.
258          */
259         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RAX
260         RESTORE_EXTRA_REGS
261 #if __SYSCALL_MASK == ~0
262         cmpq    $__NR_syscall_max, %rax
263 #else
264         andl    $__SYSCALL_MASK, %eax
265         cmpl    $__NR_syscall_max, %eax
266 #endif
267         ja      1f                              /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
268         movq    %r10, %rcx                      /* fixup for C */
269         call    *sys_call_table(, %rax, 8)
270         movq    %rax, RAX(%rsp)
271 1:
272         /* Use IRET because user could have changed pt_regs->foo */
273
274 /*
275  * Syscall return path ending with IRET.
276  * Has correct iret frame.
277  */
278 GLOBAL(int_ret_from_sys_call)
279         SAVE_EXTRA_REGS
280         movq    %rsp, %rdi
281         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
282         RESTORE_EXTRA_REGS
283         TRACE_IRQS_IRETQ                /* we're about to change IF */
284
285         /*
286          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
287          * a completely clean 64-bit userspace context.
288          */
289         movq    RCX(%rsp), %rcx
290         movq    RIP(%rsp), %r11
291         cmpq    %rcx, %r11                      /* RCX == RIP */
292         jne     opportunistic_sysret_failed
293
294         /*
295          * On Intel CPUs, SYSRET with non-canonical RCX/RIP will #GP
296          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
297          * the kernel, since userspace controls RSP.
298          *
299          * If width of "canonical tail" ever becomes variable, this will need
300          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
301          */
302         .ifne __VIRTUAL_MASK_SHIFT - 47
303         .error "virtual address width changed -- SYSRET checks need update"
304         .endif
305
306         /* Change top 16 bits to be the sign-extension of 47th bit */
307         shl     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
308         sar     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
309
310         /* If this changed %rcx, it was not canonical */
311         cmpq    %rcx, %r11
312         jne     opportunistic_sysret_failed
313
314         cmpq    $__USER_CS, CS(%rsp)            /* CS must match SYSRET */
315         jne     opportunistic_sysret_failed
316
317         movq    R11(%rsp), %r11
318         cmpq    %r11, EFLAGS(%rsp)              /* R11 == RFLAGS */
319         jne     opportunistic_sysret_failed
320
321         /*
322          * SYSRET can't restore RF.  SYSRET can restore TF, but unlike IRET,
323          * restoring TF results in a trap from userspace immediately after
324          * SYSRET.  This would cause an infinite loop whenever #DB happens
325          * with register state that satisfies the opportunistic SYSRET
326          * conditions.  For example, single-stepping this user code:
327          *
328          *           movq       $stuck_here, %rcx
329          *           pushfq
330          *           popq %r11
331          *   stuck_here:
332          *
333          * would never get past 'stuck_here'.
334          */
335         testq   $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
336         jnz     opportunistic_sysret_failed
337
338         /* nothing to check for RSP */
339
340         cmpq    $__USER_DS, SS(%rsp)            /* SS must match SYSRET */
341         jne     opportunistic_sysret_failed
342
343         /*
344          * We win! This label is here just for ease of understanding
345          * perf profiles. Nothing jumps here.
346          */
347 syscall_return_via_sysret:
348         /* rcx and r11 are already restored (see code above) */
349         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
350         movq    RSP(%rsp), %rsp
351         USERGS_SYSRET64
352
353 opportunistic_sysret_failed:
354         SWAPGS
355         jmp     restore_c_regs_and_iret
356 END(entry_SYSCALL_64)
357
358
359         .macro FORK_LIKE func
360 ENTRY(stub_\func)
361         SAVE_EXTRA_REGS 8
362         jmp     sys_\func
363 END(stub_\func)
364         .endm
365
366         FORK_LIKE  clone
367         FORK_LIKE  fork
368         FORK_LIKE  vfork
369
370 ENTRY(stub_execve)
371         call    sys_execve
372 return_from_execve:
373         testl   %eax, %eax
374         jz      1f
375         /* exec failed, can use fast SYSRET code path in this case */
376         ret
377 1:
378         /* must use IRET code path (pt_regs->cs may have changed) */
379         addq    $8, %rsp
380         ZERO_EXTRA_REGS
381         movq    %rax, RAX(%rsp)
382         jmp     int_ret_from_sys_call
383 END(stub_execve)
384 /*
385  * Remaining execve stubs are only 7 bytes long.
386  * ENTRY() often aligns to 16 bytes, which in this case has no benefits.
387  */
388         .align  8
389 GLOBAL(stub_execveat)
390         call    sys_execveat
391         jmp     return_from_execve
392 END(stub_execveat)
393
394 #if defined(CONFIG_X86_X32_ABI)
395         .align  8
396 GLOBAL(stub_x32_execve)
397         call    compat_sys_execve
398         jmp     return_from_execve
399 END(stub_x32_execve)
400         .align  8
401 GLOBAL(stub_x32_execveat)
402         call    compat_sys_execveat
403         jmp     return_from_execve
404 END(stub_x32_execveat)
405 #endif
406
407 /*
408  * sigreturn is special because it needs to restore all registers on return.
409  * This cannot be done with SYSRET, so use the IRET return path instead.
410  */
411 ENTRY(stub_rt_sigreturn)
412         /*
413          * SAVE_EXTRA_REGS result is not normally needed:
414          * sigreturn overwrites all pt_regs->GPREGS.
415          * But sigreturn can fail (!), and there is no easy way to detect that.
416          * To make sure RESTORE_EXTRA_REGS doesn't restore garbage on error,
417          * we SAVE_EXTRA_REGS here.
418          */
419         SAVE_EXTRA_REGS 8
420         call    sys_rt_sigreturn
421 return_from_stub:
422         addq    $8, %rsp
423         RESTORE_EXTRA_REGS
424         movq    %rax, RAX(%rsp)
425         jmp     int_ret_from_sys_call
426 END(stub_rt_sigreturn)
427
428 #ifdef CONFIG_X86_X32_ABI
429 ENTRY(stub_x32_rt_sigreturn)
430         SAVE_EXTRA_REGS 8
431         call    sys32_x32_rt_sigreturn
432         jmp     return_from_stub
433 END(stub_x32_rt_sigreturn)
434 #endif
435
436 /*
437  * A newly forked process directly context switches into this address.
438  *
439  * rdi: prev task we switched from
440  */
441 ENTRY(ret_from_fork)
442
443         LOCK ; btr $TIF_FORK, TI_flags(%r8)
444
445         pushq   $0x0002
446         popfq                                   /* reset kernel eflags */
447
448         call    schedule_tail                   /* rdi: 'prev' task parameter */
449
450         RESTORE_EXTRA_REGS
451
452         testb   $3, CS(%rsp)                    /* from kernel_thread? */
453
454         /*
455          * By the time we get here, we have no idea whether our pt_regs,
456          * ti flags, and ti status came from the 64-bit SYSCALL fast path,
457          * the slow path, or one of the 32-bit compat paths.
458          * Use IRET code path to return, since it can safely handle
459          * all of the above.
460          */
461         jnz     int_ret_from_sys_call
462
463         /*
464          * We came from kernel_thread
465          * nb: we depend on RESTORE_EXTRA_REGS above
466          */
467         movq    %rbp, %rdi
468         call    *%rbx
469         movl    $0, RAX(%rsp)
470         RESTORE_EXTRA_REGS
471         jmp     int_ret_from_sys_call
472 END(ret_from_fork)
473
474 /*
475  * Build the entry stubs with some assembler magic.
476  * We pack 1 stub into every 8-byte block.
477  */
478         .align 8
479 ENTRY(irq_entries_start)
480     vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
481     .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR - FIRST_EXTERNAL_VECTOR)
482         pushq   $(~vector+0x80)                 /* Note: always in signed byte range */
483     vector=vector+1
484         jmp     common_interrupt
485         .align  8
486     .endr
487 END(irq_entries_start)
488
489 /*
490  * Interrupt entry/exit.
491  *
492  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
493  *
494  * Entry runs with interrupts off.
495  */
496
497 /* 0(%rsp): ~(interrupt number) */
498         .macro interrupt func
499         cld
500         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
501         SAVE_C_REGS
502         SAVE_EXTRA_REGS
503
504         testb   $3, CS(%rsp)
505         jz      1f
506
507         /*
508          * IRQ from user mode.  Switch to kernel gsbase and inform context
509          * tracking that we're in kernel mode.
510          */
511         SWAPGS
512
513         /*
514          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
515          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
516          * (which can take locks).  Since TRACE_IRQS_OFF idempotent,
517          * the simplest way to handle it is to just call it twice if
518          * we enter from user mode.  There's no reason to optimize this since
519          * TRACE_IRQS_OFF is a no-op if lockdep is off.
520          */
521         TRACE_IRQS_OFF
522
523 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
524         call enter_from_user_mode
525 #endif
526
527 1:
528         /*
529          * Save previous stack pointer, optionally switch to interrupt stack.
530          * irq_count is used to check if a CPU is already on an interrupt stack
531          * or not. While this is essentially redundant with preempt_count it is
532          * a little cheaper to use a separate counter in the PDA (short of
533          * moving irq_enter into assembly, which would be too much work)
534          */
535         movq    %rsp, %rdi
536         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
537         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
538         pushq   %rdi
539         /* We entered an interrupt context - irqs are off: */
540         TRACE_IRQS_OFF
541
542         call    \func   /* rdi points to pt_regs */
543         .endm
544
545         /*
546          * The interrupt stubs push (~vector+0x80) onto the stack and
547          * then jump to common_interrupt.
548          */
549         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
550 common_interrupt:
551         ASM_CLAC
552         addq    $-0x80, (%rsp)                  /* Adjust vector to [-256, -1] range */
553         interrupt do_IRQ
554         /* 0(%rsp): old RSP */
555 ret_from_intr:
556         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
557         TRACE_IRQS_OFF
558         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
559
560         /* Restore saved previous stack */
561         popq    %rsp
562
563         testb   $3, CS(%rsp)
564         jz      retint_kernel
565
566         /* Interrupt came from user space */
567 GLOBAL(retint_user)
568         mov     %rsp,%rdi
569         call    prepare_exit_to_usermode
570         TRACE_IRQS_IRETQ
571         SWAPGS
572         jmp     restore_regs_and_iret
573
574 /* Returning to kernel space */
575 retint_kernel:
576 #ifdef CONFIG_PREEMPT
577         /* Interrupts are off */
578         /* Check if we need preemption */
579         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* were interrupts off? */
580         jnc     1f
581 0:      cmpl    $0, PER_CPU_VAR(__preempt_count)
582         jnz     1f
583         call    preempt_schedule_irq
584         jmp     0b
585 1:
586 #endif
587         /*
588          * The iretq could re-enable interrupts:
589          */
590         TRACE_IRQS_IRETQ
591
592 /*
593  * At this label, code paths which return to kernel and to user,
594  * which come from interrupts/exception and from syscalls, merge.
595  */
596 GLOBAL(restore_regs_and_iret)
597         RESTORE_EXTRA_REGS
598 restore_c_regs_and_iret:
599         RESTORE_C_REGS
600         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
601         INTERRUPT_RETURN
602
603 ENTRY(native_iret)
604         /*
605          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
606          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
607          */
608 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
609         testb   $4, (SS-RIP)(%rsp)
610         jnz     native_irq_return_ldt
611 #endif
612
613 .global native_irq_return_iret
614 native_irq_return_iret:
615         /*
616          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
617          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
618          * Double-faults due to espfix64 are handled in do_double_fault.
619          * Other faults here are fatal.
620          */
621         iretq
622
623 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
624 native_irq_return_ldt:
625         pushq   %rax
626         pushq   %rdi
627         SWAPGS
628         movq    PER_CPU_VAR(espfix_waddr), %rdi
629         movq    %rax, (0*8)(%rdi)               /* RAX */
630         movq    (2*8)(%rsp), %rax               /* RIP */
631         movq    %rax, (1*8)(%rdi)
632         movq    (3*8)(%rsp), %rax               /* CS */
633         movq    %rax, (2*8)(%rdi)
634         movq    (4*8)(%rsp), %rax               /* RFLAGS */
635         movq    %rax, (3*8)(%rdi)
636         movq    (6*8)(%rsp), %rax               /* SS */
637         movq    %rax, (5*8)(%rdi)
638         movq    (5*8)(%rsp), %rax               /* RSP */
639         movq    %rax, (4*8)(%rdi)
640         andl    $0xffff0000, %eax
641         popq    %rdi
642         orq     PER_CPU_VAR(espfix_stack), %rax
643         SWAPGS
644         movq    %rax, %rsp
645         popq    %rax
646         jmp     native_irq_return_iret
647 #endif
648 END(common_interrupt)
649
650 /*
651  * APIC interrupts.
652  */
653 .macro apicinterrupt3 num sym do_sym
654 ENTRY(\sym)
655         ASM_CLAC
656         pushq   $~(\num)
657 .Lcommon_\sym:
658         interrupt \do_sym
659         jmp     ret_from_intr
660 END(\sym)
661 .endm
662
663 #ifdef CONFIG_TRACING
664 #define trace(sym) trace_##sym
665 #define smp_trace(sym) smp_trace_##sym
666
667 .macro trace_apicinterrupt num sym
668 apicinterrupt3 \num trace(\sym) smp_trace(\sym)
669 .endm
670 #else
671 .macro trace_apicinterrupt num sym do_sym
672 .endm
673 #endif
674
675 .macro apicinterrupt num sym do_sym
676 apicinterrupt3 \num \sym \do_sym
677 trace_apicinterrupt \num \sym
678 .endm
679
680 #ifdef CONFIG_SMP
681 apicinterrupt3 IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR          irq_move_cleanup_interrupt      smp_irq_move_cleanup_interrupt
682 apicinterrupt3 REBOOT_VECTOR                    reboot_interrupt                smp_reboot_interrupt
683 #endif
684
685 #ifdef CONFIG_X86_UV
686 apicinterrupt3 UV_BAU_MESSAGE                   uv_bau_message_intr1            uv_bau_message_interrupt
687 #endif
688
689 apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR                apic_timer_interrupt            smp_apic_timer_interrupt
690 apicinterrupt X86_PLATFORM_IPI_VECTOR           x86_platform_ipi                smp_x86_platform_ipi
691
692 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM
693 apicinterrupt3 POSTED_INTR_VECTOR               kvm_posted_intr_ipi             smp_kvm_posted_intr_ipi
694 apicinterrupt3 POSTED_INTR_WAKEUP_VECTOR        kvm_posted_intr_wakeup_ipi      smp_kvm_posted_intr_wakeup_ipi
695 #endif
696
697 #ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
698 apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR             threshold_interrupt             smp_threshold_interrupt
699 #endif
700
701 #ifdef CONFIG_X86_MCE_AMD
702 apicinterrupt DEFERRED_ERROR_VECTOR             deferred_error_interrupt        smp_deferred_error_interrupt
703 #endif
704
705 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
706 apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR               thermal_interrupt               smp_thermal_interrupt
707 #endif
708
709 #ifdef CONFIG_SMP
710 apicinterrupt CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR       call_function_single_interrupt  smp_call_function_single_interrupt
711 apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR              call_function_interrupt         smp_call_function_interrupt
712 apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR                 reschedule_interrupt            smp_reschedule_interrupt
713 #endif
714
715 apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR                 error_interrupt                 smp_error_interrupt
716 apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR              spurious_interrupt              smp_spurious_interrupt
717
718 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
719 apicinterrupt IRQ_WORK_VECTOR                   irq_work_interrupt              smp_irq_work_interrupt
720 #endif
721
722 /*
723  * Exception entry points.
724  */
725 #define CPU_TSS_IST(x) PER_CPU_VAR(cpu_tss) + (TSS_ist + ((x) - 1) * 8)
726
727 .macro idtentry sym do_sym has_error_code:req paranoid=0 shift_ist=-1
728 ENTRY(\sym)
729         /* Sanity check */
730         .if \shift_ist != -1 && \paranoid == 0
731         .error "using shift_ist requires paranoid=1"
732         .endif
733
734         ASM_CLAC
735         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
736
737         .ifeq \has_error_code
738         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
739         .endif
740
741         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
742
743         .if \paranoid
744         .if \paranoid == 1
745         testb   $3, CS(%rsp)                    /* If coming from userspace, switch stacks */
746         jnz     1f
747         .endif
748         call    paranoid_entry
749         .else
750         call    error_entry
751         .endif
752         /* returned flag: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: don't need it */
753
754         .if \paranoid
755         .if \shift_ist != -1
756         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                    /* reload IDT in case of recursion */
757         .else
758         TRACE_IRQS_OFF
759         .endif
760         .endif
761
762         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
763
764         .if \has_error_code
765         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
766         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
767         .else
768         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
769         .endif
770
771         .if \shift_ist != -1
772         subq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
773         .endif
774
775         call    \do_sym
776
777         .if \shift_ist != -1
778         addq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
779         .endif
780
781         /* these procedures expect "no swapgs" flag in ebx */
782         .if \paranoid
783         jmp     paranoid_exit
784         .else
785         jmp     error_exit
786         .endif
787
788         .if \paranoid == 1
789         /*
790          * Paranoid entry from userspace.  Switch stacks and treat it
791          * as a normal entry.  This means that paranoid handlers
792          * run in real process context if user_mode(regs).
793          */
794 1:
795         call    error_entry
796
797
798         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
799         call    sync_regs
800         movq    %rax, %rsp                      /* switch stack */
801
802         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
803
804         .if \has_error_code
805         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
806         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
807         .else
808         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
809         .endif
810
811         call    \do_sym
812
813         jmp     error_exit                      /* %ebx: no swapgs flag */
814         .endif
815 END(\sym)
816 .endm
817
818 #ifdef CONFIG_TRACING
819 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
820 idtentry trace(\sym) trace(\do_sym) has_error_code=\has_error_code
821 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
822 .endm
823 #else
824 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
825 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
826 .endm
827 #endif
828
829 idtentry divide_error                   do_divide_error                 has_error_code=0
830 idtentry overflow                       do_overflow                     has_error_code=0
831 idtentry bounds                         do_bounds                       has_error_code=0
832 idtentry invalid_op                     do_invalid_op                   has_error_code=0
833 idtentry device_not_available           do_device_not_available         has_error_code=0
834 idtentry double_fault                   do_double_fault                 has_error_code=1 paranoid=2
835 idtentry coprocessor_segment_overrun    do_coprocessor_segment_overrun  has_error_code=0
836 idtentry invalid_TSS                    do_invalid_TSS                  has_error_code=1
837 idtentry segment_not_present            do_segment_not_present          has_error_code=1
838 idtentry spurious_interrupt_bug         do_spurious_interrupt_bug       has_error_code=0
839 idtentry coprocessor_error              do_coprocessor_error            has_error_code=0
840 idtentry alignment_check                do_alignment_check              has_error_code=1
841 idtentry simd_coprocessor_error         do_simd_coprocessor_error       has_error_code=0
842
843
844         /*
845          * Reload gs selector with exception handling
846          * edi:  new selector
847          */
848 ENTRY(native_load_gs_index)
849         pushfq
850         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY & ~CLBR_RDI)
851         SWAPGS
852 gs_change:
853         movl    %edi, %gs
854 2:      mfence                                  /* workaround */
855         SWAPGS
856         popfq
857         ret
858 END(native_load_gs_index)
859
860         _ASM_EXTABLE(gs_change, bad_gs)
861         .section .fixup, "ax"
862         /* running with kernelgs */
863 bad_gs:
864         SWAPGS                                  /* switch back to user gs */
865         xorl    %eax, %eax
866         movl    %eax, %gs
867         jmp     2b
868         .previous
869
870 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
871 ENTRY(do_softirq_own_stack)
872         pushq   %rbp
873         mov     %rsp, %rbp
874         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
875         cmove   PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
876         push    %rbp                            /* frame pointer backlink */
877         call    __do_softirq
878         leaveq
879         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
880         ret
881 END(do_softirq_own_stack)
882
883 #ifdef CONFIG_XEN
884 idtentry xen_hypervisor_callback xen_do_hypervisor_callback has_error_code=0
885
886 /*
887  * A note on the "critical region" in our callback handler.
888  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
889  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
890  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
891  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
892  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
893  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
894  * like to avoid the possibility.
895  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
896  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
897  * activation and restart the handler using the previous one.
898  */
899 ENTRY(xen_do_hypervisor_callback)               /* do_hypervisor_callback(struct *pt_regs) */
900
901 /*
902  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
903  * see the correct pointer to the pt_regs
904  */
905         movq    %rdi, %rsp                      /* we don't return, adjust the stack frame */
906 11:     incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
907         movq    %rsp, %rbp
908         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
909         pushq   %rbp                            /* frame pointer backlink */
910         call    xen_evtchn_do_upcall
911         popq    %rsp
912         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
913 #ifndef CONFIG_PREEMPT
914         call    xen_maybe_preempt_hcall
915 #endif
916         jmp     error_exit
917 END(xen_do_hypervisor_callback)
918
919 /*
920  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
921  * We get here for two reasons:
922  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
923  *  2. Fault while executing IRET
924  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
925  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
926  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
927  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
928  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
929  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
930  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
931  */
932 ENTRY(xen_failsafe_callback)
933         movl    %ds, %ecx
934         cmpw    %cx, 0x10(%rsp)
935         jne     1f
936         movl    %es, %ecx
937         cmpw    %cx, 0x18(%rsp)
938         jne     1f
939         movl    %fs, %ecx
940         cmpw    %cx, 0x20(%rsp)
941         jne     1f
942         movl    %gs, %ecx
943         cmpw    %cx, 0x28(%rsp)
944         jne     1f
945         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
946         movq    (%rsp), %rcx
947         movq    8(%rsp), %r11
948         addq    $0x30, %rsp
949         pushq   $0                              /* RIP */
950         pushq   %r11
951         pushq   %rcx
952         jmp     general_protection
953 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
954         movq    (%rsp), %rcx
955         movq    8(%rsp), %r11
956         addq    $0x30, %rsp
957         pushq   $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
958         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
959         SAVE_C_REGS
960         SAVE_EXTRA_REGS
961         jmp     error_exit
962 END(xen_failsafe_callback)
963
964 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
965         xen_hvm_callback_vector xen_evtchn_do_upcall
966
967 #endif /* CONFIG_XEN */
968
969 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
970 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
971         hyperv_callback_vector hyperv_vector_handler
972 #endif /* CONFIG_HYPERV */
973
974 idtentry debug                  do_debug                has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
975 idtentry int3                   do_int3                 has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
976 idtentry stack_segment          do_stack_segment        has_error_code=1
977
978 #ifdef CONFIG_XEN
979 idtentry xen_debug              do_debug                has_error_code=0
980 idtentry xen_int3               do_int3                 has_error_code=0
981 idtentry xen_stack_segment      do_stack_segment        has_error_code=1
982 #endif
983
984 idtentry general_protection     do_general_protection   has_error_code=1
985 trace_idtentry page_fault       do_page_fault           has_error_code=1
986
987 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
988 idtentry async_page_fault       do_async_page_fault     has_error_code=1
989 #endif
990
991 #ifdef CONFIG_X86_MCE
992 idtentry machine_check                                  has_error_code=0        paranoid=1 do_sym=*machine_check_vector(%rip)
993 #endif
994
995 /*
996  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
997  * Use slow, but surefire "are we in kernel?" check.
998  * Return: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: otherwise
999  */
1000 ENTRY(paranoid_entry)
1001         cld
1002         SAVE_C_REGS 8
1003         SAVE_EXTRA_REGS 8
1004         movl    $1, %ebx
1005         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
1006         rdmsr
1007         testl   %edx, %edx
1008         js      1f                              /* negative -> in kernel */
1009         SWAPGS
1010         xorl    %ebx, %ebx
1011 1:      ret
1012 END(paranoid_entry)
1013
1014 /*
1015  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
1016  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
1017  * from kernel space.
1018  *
1019  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
1020  * in syscall entry), so checking for preemption here would
1021  * be complicated.  Fortunately, we there's no good reason
1022  * to try to handle preemption here.
1023  *
1024  * On entry, ebx is "no swapgs" flag (1: don't need swapgs, 0: need it)
1025  */
1026 ENTRY(paranoid_exit)
1027         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1028         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
1029         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1030         jnz     paranoid_exit_no_swapgs
1031         TRACE_IRQS_IRETQ
1032         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1033         jmp     paranoid_exit_restore
1034 paranoid_exit_no_swapgs:
1035         TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
1036 paranoid_exit_restore:
1037         RESTORE_EXTRA_REGS
1038         RESTORE_C_REGS
1039         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
1040         INTERRUPT_RETURN
1041 END(paranoid_exit)
1042
1043 /*
1044  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1045  * Return: EBX=0: came from user mode; EBX=1: otherwise
1046  */
1047 ENTRY(error_entry)
1048         cld
1049         SAVE_C_REGS 8
1050         SAVE_EXTRA_REGS 8
1051         xorl    %ebx, %ebx
1052         testb   $3, CS+8(%rsp)
1053         jz      .Lerror_kernelspace
1054
1055 .Lerror_entry_from_usermode_swapgs:
1056         /*
1057          * We entered from user mode or we're pretending to have entered
1058          * from user mode due to an IRET fault.
1059          */
1060         SWAPGS
1061
1062 .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs:
1063         /*
1064          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
1065          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
1066          * (which can take locks).
1067          */
1068         TRACE_IRQS_OFF
1069 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
1070         call enter_from_user_mode
1071 #endif
1072         ret
1073
1074 .Lerror_entry_done:
1075         TRACE_IRQS_OFF
1076         ret
1077
1078         /*
1079          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
1080          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
1081          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
1082          * for these here too.
1083          */
1084 .Lerror_kernelspace:
1085         incl    %ebx
1086         leaq    native_irq_return_iret(%rip), %rcx
1087         cmpq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1088         je      .Lerror_bad_iret
1089         movl    %ecx, %eax                      /* zero extend */
1090         cmpq    %rax, RIP+8(%rsp)
1091         je      .Lbstep_iret
1092         cmpq    $gs_change, RIP+8(%rsp)
1093         jne     .Lerror_entry_done
1094
1095         /*
1096          * hack: gs_change can fail with user gsbase.  If this happens, fix up
1097          * gsbase and proceed.  We'll fix up the exception and land in
1098          * gs_change's error handler with kernel gsbase.
1099          */
1100         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_swapgs
1101
1102 .Lbstep_iret:
1103         /* Fix truncated RIP */
1104         movq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1105         /* fall through */
1106
1107 .Lerror_bad_iret:
1108         /*
1109          * We came from an IRET to user mode, so we have user gsbase.
1110          * Switch to kernel gsbase:
1111          */
1112         SWAPGS
1113
1114         /*
1115          * Pretend that the exception came from user mode: set up pt_regs
1116          * as if we faulted immediately after IRET and clear EBX so that
1117          * error_exit knows that we will be returning to user mode.
1118          */
1119         mov     %rsp, %rdi
1120         call    fixup_bad_iret
1121         mov     %rax, %rsp
1122         decl    %ebx
1123         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs
1124 END(error_entry)
1125
1126
1127 /*
1128  * On entry, EBS is a "return to kernel mode" flag:
1129  *   1: already in kernel mode, don't need SWAPGS
1130  *   0: user gsbase is loaded, we need SWAPGS and standard preparation for return to usermode
1131  */
1132 ENTRY(error_exit)
1133         movl    %ebx, %eax
1134         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1135         TRACE_IRQS_OFF
1136         testl   %eax, %eax
1137         jnz     retint_kernel
1138         jmp     retint_user
1139 END(error_exit)
1140
1141 /* Runs on exception stack */
1142 ENTRY(nmi)
1143         /*
1144          * Fix up the exception frame if we're on Xen.
1145          * PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME is guaranteed to push at most
1146          * one value to the stack on native, so it may clobber the rdx
1147          * scratch slot, but it won't clobber any of the important
1148          * slots past it.
1149          *
1150          * Xen is a different story, because the Xen frame itself overlaps
1151          * the "NMI executing" variable.
1152          */
1153         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
1154
1155         /*
1156          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1157          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1158          * This means that we can have nested NMIs where the next
1159          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1160          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1161          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1162          * anyway.
1163          *
1164          * To handle this case we do the following:
1165          *  Check the a special location on the stack that contains
1166          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1167          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1168          *  is an NMI stack.
1169          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1170          *  stack then:
1171          *    o Set the special variable on the stack
1172          *    o Copy the interrupt frame into an "outermost" location on the
1173          *      stack
1174          *    o Copy the interrupt frame into an "iret" location on the stack
1175          *    o Continue processing the NMI
1176          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1177          *    o Modify the "iret" location to jump to the repeat_nmi
1178          *    o return back to the first NMI
1179          *
1180          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1181          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1182          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1183          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1184          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1185          * NMI.
1186          *
1187          * However, espfix prevents us from directly returning to userspace
1188          * with a single IRET instruction.  Similarly, IRET to user mode
1189          * can fault.  We therefore handle NMIs from user space like
1190          * other IST entries.
1191          */
1192
1193         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1194         pushq   %rdx
1195
1196         testb   $3, CS-RIP+8(%rsp)
1197         jz      .Lnmi_from_kernel
1198
1199         /*
1200          * NMI from user mode.  We need to run on the thread stack, but we
1201          * can't go through the normal entry paths: NMIs are masked, and
1202          * we don't want to enable interrupts, because then we'll end
1203          * up in an awkward situation in which IRQs are on but NMIs
1204          * are off.
1205          *
1206          * We also must not push anything to the stack before switching
1207          * stacks lest we corrupt the "NMI executing" variable.
1208          */
1209
1210         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1211         cld
1212         movq    %rsp, %rdx
1213         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
1214         pushq   5*8(%rdx)       /* pt_regs->ss */
1215         pushq   4*8(%rdx)       /* pt_regs->rsp */
1216         pushq   3*8(%rdx)       /* pt_regs->flags */
1217         pushq   2*8(%rdx)       /* pt_regs->cs */
1218         pushq   1*8(%rdx)       /* pt_regs->rip */
1219         pushq   $-1             /* pt_regs->orig_ax */
1220         pushq   %rdi            /* pt_regs->di */
1221         pushq   %rsi            /* pt_regs->si */
1222         pushq   (%rdx)          /* pt_regs->dx */
1223         pushq   %rcx            /* pt_regs->cx */
1224         pushq   %rax            /* pt_regs->ax */
1225         pushq   %r8             /* pt_regs->r8 */
1226         pushq   %r9             /* pt_regs->r9 */
1227         pushq   %r10            /* pt_regs->r10 */
1228         pushq   %r11            /* pt_regs->r11 */
1229         pushq   %rbx            /* pt_regs->rbx */
1230         pushq   %rbp            /* pt_regs->rbp */
1231         pushq   %r12            /* pt_regs->r12 */
1232         pushq   %r13            /* pt_regs->r13 */
1233         pushq   %r14            /* pt_regs->r14 */
1234         pushq   %r15            /* pt_regs->r15 */
1235
1236         /*
1237          * At this point we no longer need to worry about stack damage
1238          * due to nesting -- we're on the normal thread stack and we're
1239          * done with the NMI stack.
1240          */
1241
1242         movq    %rsp, %rdi
1243         movq    $-1, %rsi
1244         call    do_nmi
1245
1246         /*
1247          * Return back to user mode.  We must *not* do the normal exit
1248          * work, because we don't want to enable interrupts.  Fortunately,
1249          * do_nmi doesn't modify pt_regs.
1250          */
1251         SWAPGS
1252         jmp     restore_c_regs_and_iret
1253
1254 .Lnmi_from_kernel:
1255         /*
1256          * Here's what our stack frame will look like:
1257          * +---------------------------------------------------------+
1258          * | original SS                                             |
1259          * | original Return RSP                                     |
1260          * | original RFLAGS                                         |
1261          * | original CS                                             |
1262          * | original RIP                                            |
1263          * +---------------------------------------------------------+
1264          * | temp storage for rdx                                    |
1265          * +---------------------------------------------------------+
1266          * | "NMI executing" variable                                |
1267          * +---------------------------------------------------------+
1268          * | iret SS          } Copied from "outermost" frame        |
1269          * | iret Return RSP  } on each loop iteration; overwritten  |
1270          * | iret RFLAGS      } by a nested NMI to force another     |
1271          * | iret CS          } iteration if needed.                 |
1272          * | iret RIP         }                                      |
1273          * +---------------------------------------------------------+
1274          * | outermost SS          } initialized in first_nmi;       |
1275          * | outermost Return RSP  } will not be changed before      |
1276          * | outermost RFLAGS      } NMI processing is done.         |
1277          * | outermost CS          } Copied to "iret" frame on each  |
1278          * | outermost RIP         } iteration.                      |
1279          * +---------------------------------------------------------+
1280          * | pt_regs                                                 |
1281          * +---------------------------------------------------------+
1282          *
1283          * The "original" frame is used by hardware.  Before re-enabling
1284          * NMIs, we need to be done with it, and we need to leave enough
1285          * space for the asm code here.
1286          *
1287          * We return by executing IRET while RSP points to the "iret" frame.
1288          * That will either return for real or it will loop back into NMI
1289          * processing.
1290          *
1291          * The "outermost" frame is copied to the "iret" frame on each
1292          * iteration of the loop, so each iteration starts with the "iret"
1293          * frame pointing to the final return target.
1294          */
1295
1296         /*
1297          * Determine whether we're a nested NMI.
1298          *
1299          * If we interrupted kernel code between repeat_nmi and
1300          * end_repeat_nmi, then we are a nested NMI.  We must not
1301          * modify the "iret" frame because it's being written by
1302          * the outer NMI.  That's okay; the outer NMI handler is
1303          * about to about to call do_nmi anyway, so we can just
1304          * resume the outer NMI.
1305          */
1306
1307         movq    $repeat_nmi, %rdx
1308         cmpq    8(%rsp), %rdx
1309         ja      1f
1310         movq    $end_repeat_nmi, %rdx
1311         cmpq    8(%rsp), %rdx
1312         ja      nested_nmi_out
1313 1:
1314
1315         /*
1316          * Now check "NMI executing".  If it's set, then we're nested.
1317          * This will not detect if we interrupted an outer NMI just
1318          * before IRET.
1319          */
1320         cmpl    $1, -8(%rsp)
1321         je      nested_nmi
1322
1323         /*
1324          * Now test if the previous stack was an NMI stack.  This covers
1325          * the case where we interrupt an outer NMI after it clears
1326          * "NMI executing" but before IRET.  We need to be careful, though:
1327          * there is one case in which RSP could point to the NMI stack
1328          * despite there being no NMI active: naughty userspace controls
1329          * RSP at the very beginning of the SYSCALL targets.  We can
1330          * pull a fast one on naughty userspace, though: we program
1331          * SYSCALL to mask DF, so userspace cannot cause DF to be set
1332          * if it controls the kernel's RSP.  We set DF before we clear
1333          * "NMI executing".
1334          */
1335         lea     6*8(%rsp), %rdx
1336         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1337         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1338         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1339         ja      first_nmi
1340
1341         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1342         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1343         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1344         jb      first_nmi
1345
1346         /* Ah, it is within the NMI stack. */
1347
1348         testb   $(X86_EFLAGS_DF >> 8), (3*8 + 1)(%rsp)
1349         jz      first_nmi       /* RSP was user controlled. */
1350
1351         /* This is a nested NMI. */
1352
1353 nested_nmi:
1354         /*
1355          * Modify the "iret" frame to point to repeat_nmi, forcing another
1356          * iteration of NMI handling.
1357          */
1358         subq    $8, %rsp
1359         leaq    -10*8(%rsp), %rdx
1360         pushq   $__KERNEL_DS
1361         pushq   %rdx
1362         pushfq
1363         pushq   $__KERNEL_CS
1364         pushq   $repeat_nmi
1365
1366         /* Put stack back */
1367         addq    $(6*8), %rsp
1368
1369 nested_nmi_out:
1370         popq    %rdx
1371
1372         /* We are returning to kernel mode, so this cannot result in a fault. */
1373         INTERRUPT_RETURN
1374
1375 first_nmi:
1376         /* Restore rdx. */
1377         movq    (%rsp), %rdx
1378
1379         /* Make room for "NMI executing". */
1380         pushq   $0
1381
1382         /* Leave room for the "iret" frame */
1383         subq    $(5*8), %rsp
1384
1385         /* Copy the "original" frame to the "outermost" frame */
1386         .rept 5
1387         pushq   11*8(%rsp)
1388         .endr
1389
1390         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1391
1392 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
1393         /*
1394          * For ease of testing, unmask NMIs right away.  Disabled by
1395          * default because IRET is very expensive.
1396          */
1397         pushq   $0              /* SS */
1398         pushq   %rsp            /* RSP (minus 8 because of the previous push) */
1399         addq    $8, (%rsp)      /* Fix up RSP */
1400         pushfq                  /* RFLAGS */
1401         pushq   $__KERNEL_CS    /* CS */
1402         pushq   $1f             /* RIP */
1403         INTERRUPT_RETURN        /* continues at repeat_nmi below */
1404 1:
1405 #endif
1406
1407 repeat_nmi:
1408         /*
1409          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1410          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1411          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1412          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1413          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1414          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1415          * NMI will update.
1416          *
1417          * RSP is pointing to "outermost RIP".  gsbase is unknown, but, if
1418          * we're repeating an NMI, gsbase has the same value that it had on
1419          * the first iteration.  paranoid_entry will load the kernel
1420          * gsbase if needed before we call do_nmi.  "NMI executing"
1421          * is zero.
1422          */
1423         movq    $1, 10*8(%rsp)          /* Set "NMI executing". */
1424
1425         /*
1426          * Copy the "outermost" frame to the "iret" frame.  NMIs that nest
1427          * here must not modify the "iret" frame while we're writing to
1428          * it or it will end up containing garbage.
1429          */
1430         addq    $(10*8), %rsp
1431         .rept 5
1432         pushq   -6*8(%rsp)
1433         .endr
1434         subq    $(5*8), %rsp
1435 end_repeat_nmi:
1436
1437         /*
1438          * Everything below this point can be preempted by a nested NMI.
1439          * If this happens, then the inner NMI will change the "iret"
1440          * frame to point back to repeat_nmi.
1441          */
1442         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1443         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1444
1445         /*
1446          * Use paranoid_entry to handle SWAPGS, but no need to use paranoid_exit
1447          * as we should not be calling schedule in NMI context.
1448          * Even with normal interrupts enabled. An NMI should not be
1449          * setting NEED_RESCHED or anything that normal interrupts and
1450          * exceptions might do.
1451          */
1452         call    paranoid_entry
1453
1454         /* paranoidentry do_nmi, 0; without TRACE_IRQS_OFF */
1455         movq    %rsp, %rdi
1456         movq    $-1, %rsi
1457         call    do_nmi
1458
1459         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1460         jnz     nmi_restore
1461 nmi_swapgs:
1462         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1463 nmi_restore:
1464         RESTORE_EXTRA_REGS
1465         RESTORE_C_REGS
1466
1467         /* Point RSP at the "iret" frame. */
1468         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 6*8
1469
1470         /*
1471          * Clear "NMI executing".  Set DF first so that we can easily
1472          * distinguish the remaining code between here and IRET from
1473          * the SYSCALL entry and exit paths.  On a native kernel, we
1474          * could just inspect RIP, but, on paravirt kernels,
1475          * INTERRUPT_RETURN can translate into a jump into a
1476          * hypercall page.
1477          */
1478         std
1479         movq    $0, 5*8(%rsp)           /* clear "NMI executing" */
1480
1481         /*
1482          * INTERRUPT_RETURN reads the "iret" frame and exits the NMI
1483          * stack in a single instruction.  We are returning to kernel
1484          * mode, so this cannot result in a fault.
1485          */
1486         INTERRUPT_RETURN
1487 END(nmi)
1488
1489 ENTRY(ignore_sysret)
1490         mov     $-ENOSYS, %eax
1491         sysret
1492 END(ignore_sysret)