x86/asm/entry: Clear EXTRA_REGS for all executable formats
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / arch / x86 / kernel / 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
9 /*
10  * entry.S contains the system-call and fault low-level handling routines.
11  *
12  * Some of this is documented in Documentation/x86/entry_64.txt
13  *
14  * NOTE: This code handles signal-recognition, which happens every time
15  * after an interrupt and after each system call.
16  *
17  * A note on terminology:
18  * - iret frame: Architecture defined interrupt frame from SS to RIP
19  * at the top of the kernel process stack.
20  *
21  * Some macro usage:
22  * - CFI macros are used to generate dwarf2 unwind information for better
23  * backtraces. They don't change any code.
24  * - ENTRY/END Define functions in the symbol table.
25  * - TRACE_IRQ_* - Trace hard interrupt state for lock debugging.
26  * - idtentry - Define exception entry points.
27  */
28
29 #include <linux/linkage.h>
30 #include <asm/segment.h>
31 #include <asm/cache.h>
32 #include <asm/errno.h>
33 #include <asm/dwarf2.h>
34 #include <asm/calling.h>
35 #include <asm/asm-offsets.h>
36 #include <asm/msr.h>
37 #include <asm/unistd.h>
38 #include <asm/thread_info.h>
39 #include <asm/hw_irq.h>
40 #include <asm/page_types.h>
41 #include <asm/irqflags.h>
42 #include <asm/paravirt.h>
43 #include <asm/percpu.h>
44 #include <asm/asm.h>
45 #include <asm/context_tracking.h>
46 #include <asm/smap.h>
47 #include <asm/pgtable_types.h>
48 #include <linux/err.h>
49
50 /* Avoid __ASSEMBLER__'ifying <linux/audit.h> just for this.  */
51 #include <linux/elf-em.h>
52 #define AUDIT_ARCH_X86_64       (EM_X86_64|__AUDIT_ARCH_64BIT|__AUDIT_ARCH_LE)
53 #define __AUDIT_ARCH_64BIT 0x80000000
54 #define __AUDIT_ARCH_LE    0x40000000
55
56         .code64
57         .section .entry.text, "ax"
58
59
60 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
61 ENTRY(native_usergs_sysret64)
62         swapgs
63         sysretq
64 ENDPROC(native_usergs_sysret64)
65 #endif /* CONFIG_PARAVIRT */
66
67
68 .macro TRACE_IRQS_IRETQ
69 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
70         bt   $9,EFLAGS(%rsp)    /* interrupts off? */
71         jnc  1f
72         TRACE_IRQS_ON
73 1:
74 #endif
75 .endm
76
77 /*
78  * When dynamic function tracer is enabled it will add a breakpoint
79  * to all locations that it is about to modify, sync CPUs, update
80  * all the code, sync CPUs, then remove the breakpoints. In this time
81  * if lockdep is enabled, it might jump back into the debug handler
82  * outside the updating of the IST protection. (TRACE_IRQS_ON/OFF).
83  *
84  * We need to change the IDT table before calling TRACE_IRQS_ON/OFF to
85  * make sure the stack pointer does not get reset back to the top
86  * of the debug stack, and instead just reuses the current stack.
87  */
88 #if defined(CONFIG_DYNAMIC_FTRACE) && defined(CONFIG_TRACE_IRQFLAGS)
89
90 .macro TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
91         call debug_stack_set_zero
92         TRACE_IRQS_OFF
93         call debug_stack_reset
94 .endm
95
96 .macro TRACE_IRQS_ON_DEBUG
97         call debug_stack_set_zero
98         TRACE_IRQS_ON
99         call debug_stack_reset
100 .endm
101
102 .macro TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
103         bt   $9,EFLAGS(%rsp)    /* interrupts off? */
104         jnc  1f
105         TRACE_IRQS_ON_DEBUG
106 1:
107 .endm
108
109 #else
110 # define TRACE_IRQS_OFF_DEBUG           TRACE_IRQS_OFF
111 # define TRACE_IRQS_ON_DEBUG            TRACE_IRQS_ON
112 # define TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG         TRACE_IRQS_IRETQ
113 #endif
114
115 /*
116  * empty frame
117  */
118         .macro EMPTY_FRAME start=1 offset=0
119         .if \start
120         CFI_STARTPROC simple
121         CFI_SIGNAL_FRAME
122         CFI_DEF_CFA rsp,8+\offset
123         .else
124         CFI_DEF_CFA_OFFSET 8+\offset
125         .endif
126         .endm
127
128 /*
129  * initial frame state for interrupts (and exceptions without error code)
130  */
131         .macro INTR_FRAME start=1 offset=0
132         EMPTY_FRAME \start, 5*8+\offset
133         /*CFI_REL_OFFSET ss, 4*8+\offset*/
134         CFI_REL_OFFSET rsp, 3*8+\offset
135         /*CFI_REL_OFFSET rflags, 2*8+\offset*/
136         /*CFI_REL_OFFSET cs, 1*8+\offset*/
137         CFI_REL_OFFSET rip, 0*8+\offset
138         .endm
139
140 /*
141  * initial frame state for exceptions with error code (and interrupts
142  * with vector already pushed)
143  */
144         .macro XCPT_FRAME start=1 offset=0
145         INTR_FRAME \start, 1*8+\offset
146         .endm
147
148 /*
149  * frame that enables passing a complete pt_regs to a C function.
150  */
151         .macro DEFAULT_FRAME start=1 offset=0
152         XCPT_FRAME \start, ORIG_RAX+\offset
153         CFI_REL_OFFSET rdi, RDI+\offset
154         CFI_REL_OFFSET rsi, RSI+\offset
155         CFI_REL_OFFSET rdx, RDX+\offset
156         CFI_REL_OFFSET rcx, RCX+\offset
157         CFI_REL_OFFSET rax, RAX+\offset
158         CFI_REL_OFFSET r8, R8+\offset
159         CFI_REL_OFFSET r9, R9+\offset
160         CFI_REL_OFFSET r10, R10+\offset
161         CFI_REL_OFFSET r11, R11+\offset
162         CFI_REL_OFFSET rbx, RBX+\offset
163         CFI_REL_OFFSET rbp, RBP+\offset
164         CFI_REL_OFFSET r12, R12+\offset
165         CFI_REL_OFFSET r13, R13+\offset
166         CFI_REL_OFFSET r14, R14+\offset
167         CFI_REL_OFFSET r15, R15+\offset
168         .endm
169
170 /*
171  * 64bit SYSCALL instruction entry. Up to 6 arguments in registers.
172  *
173  * 64bit SYSCALL saves rip to rcx, clears rflags.RF, then saves rflags to r11,
174  * then loads new ss, cs, and rip from previously programmed MSRs.
175  * rflags gets masked by a value from another MSR (so CLD and CLAC
176  * are not needed). SYSCALL does not save anything on the stack
177  * and does not change rsp.
178  *
179  * Registers on entry:
180  * rax  system call number
181  * rcx  return address
182  * r11  saved rflags (note: r11 is callee-clobbered register in C ABI)
183  * rdi  arg0
184  * rsi  arg1
185  * rdx  arg2
186  * r10  arg3 (needs to be moved to rcx to conform to C ABI)
187  * r8   arg4
188  * r9   arg5
189  * (note: r12-r15,rbp,rbx are callee-preserved in C ABI)
190  *
191  * Only called from user space.
192  *
193  * When user can change pt_regs->foo always force IRET. That is because
194  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
195  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
196  */
197
198 ENTRY(system_call)
199         CFI_STARTPROC   simple
200         CFI_SIGNAL_FRAME
201         CFI_DEF_CFA     rsp,0
202         CFI_REGISTER    rip,rcx
203         /*CFI_REGISTER  rflags,r11*/
204
205         /*
206          * Interrupts are off on entry.
207          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
208          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
209          */
210         SWAPGS_UNSAFE_STACK
211         /*
212          * A hypervisor implementation might want to use a label
213          * after the swapgs, so that it can do the swapgs
214          * for the guest and jump here on syscall.
215          */
216 GLOBAL(system_call_after_swapgs)
217
218         movq    %rsp,PER_CPU_VAR(rsp_scratch)
219         movq    PER_CPU_VAR(kernel_stack),%rsp
220
221         /* Construct struct pt_regs on stack */
222         pushq_cfi $__USER_DS                    /* pt_regs->ss */
223         pushq_cfi PER_CPU_VAR(rsp_scratch)      /* pt_regs->sp */
224         /*
225          * Re-enable interrupts.
226          * We use 'rsp_scratch' as a scratch space, hence irq-off block above
227          * must execute atomically in the face of possible interrupt-driven
228          * task preemption. We must enable interrupts only after we're done
229          * with using rsp_scratch:
230          */
231         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
232         pushq_cfi       %r11                    /* pt_regs->flags */
233         pushq_cfi       $__USER_CS              /* pt_regs->cs */
234         pushq_cfi       %rcx                    /* pt_regs->ip */
235         CFI_REL_OFFSET rip,0
236         pushq_cfi_reg   rax                     /* pt_regs->orig_ax */
237         pushq_cfi_reg   rdi                     /* pt_regs->di */
238         pushq_cfi_reg   rsi                     /* pt_regs->si */
239         pushq_cfi_reg   rdx                     /* pt_regs->dx */
240         pushq_cfi_reg   rcx                     /* pt_regs->cx */
241         pushq_cfi       $-ENOSYS                /* pt_regs->ax */
242         pushq_cfi_reg   r8                      /* pt_regs->r8 */
243         pushq_cfi_reg   r9                      /* pt_regs->r9 */
244         pushq_cfi_reg   r10                     /* pt_regs->r10 */
245         pushq_cfi_reg   r11                     /* pt_regs->r11 */
246         sub     $(6*8),%rsp /* pt_regs->bp,bx,r12-15 not saved */
247         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 6*8
248
249         testl $_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
250         jnz tracesys
251 system_call_fastpath:
252 #if __SYSCALL_MASK == ~0
253         cmpq $__NR_syscall_max,%rax
254 #else
255         andl $__SYSCALL_MASK,%eax
256         cmpl $__NR_syscall_max,%eax
257 #endif
258         ja      1f      /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
259         movq %r10,%rcx
260         call *sys_call_table(,%rax,8)
261         movq %rax,RAX(%rsp)
262 1:
263 /*
264  * Syscall return path ending with SYSRET (fast path).
265  * Has incompletely filled pt_regs.
266  */
267         LOCKDEP_SYS_EXIT
268         /*
269          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
270          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
271          */
272         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
273
274         /*
275          * We must check ti flags with interrupts (or at least preemption)
276          * off because we must *never* return to userspace without
277          * processing exit work that is enqueued if we're preempted here.
278          * In particular, returning to userspace with any of the one-shot
279          * flags (TIF_NOTIFY_RESUME, TIF_USER_RETURN_NOTIFY, etc) set is
280          * very bad.
281          */
282         testl $_TIF_ALLWORK_MASK, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
283         jnz int_ret_from_sys_call_irqs_off      /* Go to the slow path */
284
285         CFI_REMEMBER_STATE
286
287         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
288         movq    RIP(%rsp),%rcx
289         CFI_REGISTER    rip,rcx
290         movq    EFLAGS(%rsp),%r11
291         /*CFI_REGISTER  rflags,r11*/
292         movq    RSP(%rsp),%rsp
293         /*
294          * 64bit SYSRET restores rip from rcx,
295          * rflags from r11 (but RF and VM bits are forced to 0),
296          * cs and ss are loaded from MSRs.
297          * Restoration of rflags re-enables interrupts.
298          */
299         USERGS_SYSRET64
300
301         CFI_RESTORE_STATE
302
303         /* Do syscall entry tracing */
304 tracesys:
305         movq %rsp, %rdi
306         movl $AUDIT_ARCH_X86_64, %esi
307         call syscall_trace_enter_phase1
308         test %rax, %rax
309         jnz tracesys_phase2             /* if needed, run the slow path */
310         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RAX       /* else restore clobbered regs */
311         movq ORIG_RAX(%rsp), %rax
312         jmp system_call_fastpath        /*      and return to the fast path */
313
314 tracesys_phase2:
315         SAVE_EXTRA_REGS
316         movq %rsp, %rdi
317         movl $AUDIT_ARCH_X86_64, %esi
318         movq %rax,%rdx
319         call syscall_trace_enter_phase2
320
321         /*
322          * Reload registers from stack in case ptrace changed them.
323          * We don't reload %rax because syscall_trace_entry_phase2() returned
324          * the value it wants us to use in the table lookup.
325          */
326         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RAX
327         RESTORE_EXTRA_REGS
328 #if __SYSCALL_MASK == ~0
329         cmpq $__NR_syscall_max,%rax
330 #else
331         andl $__SYSCALL_MASK,%eax
332         cmpl $__NR_syscall_max,%eax
333 #endif
334         ja      1f      /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
335         movq %r10,%rcx  /* fixup for C */
336         call *sys_call_table(,%rax,8)
337         movq %rax,RAX(%rsp)
338 1:
339         /* Use IRET because user could have changed pt_regs->foo */
340
341 /*
342  * Syscall return path ending with IRET.
343  * Has correct iret frame.
344  */
345 GLOBAL(int_ret_from_sys_call)
346         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
347 int_ret_from_sys_call_irqs_off: /* jumps come here from the irqs-off SYSRET path */
348         TRACE_IRQS_OFF
349         movl $_TIF_ALLWORK_MASK,%edi
350         /* edi: mask to check */
351 GLOBAL(int_with_check)
352         LOCKDEP_SYS_EXIT_IRQ
353         GET_THREAD_INFO(%rcx)
354         movl TI_flags(%rcx),%edx
355         andl %edi,%edx
356         jnz   int_careful
357         andl    $~TS_COMPAT,TI_status(%rcx)
358         jmp   retint_swapgs
359
360         /* Either reschedule or signal or syscall exit tracking needed. */
361         /* First do a reschedule test. */
362         /* edx: work, edi: workmask */
363 int_careful:
364         bt $TIF_NEED_RESCHED,%edx
365         jnc  int_very_careful
366         TRACE_IRQS_ON
367         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
368         pushq_cfi %rdi
369         SCHEDULE_USER
370         popq_cfi %rdi
371         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
372         TRACE_IRQS_OFF
373         jmp int_with_check
374
375         /* handle signals and tracing -- both require a full pt_regs */
376 int_very_careful:
377         TRACE_IRQS_ON
378         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
379         SAVE_EXTRA_REGS
380         /* Check for syscall exit trace */
381         testl $_TIF_WORK_SYSCALL_EXIT,%edx
382         jz int_signal
383         pushq_cfi %rdi
384         leaq 8(%rsp),%rdi       # &ptregs -> arg1
385         call syscall_trace_leave
386         popq_cfi %rdi
387         andl $~(_TIF_WORK_SYSCALL_EXIT|_TIF_SYSCALL_EMU),%edi
388         jmp int_restore_rest
389
390 int_signal:
391         testl $_TIF_DO_NOTIFY_MASK,%edx
392         jz 1f
393         movq %rsp,%rdi          # &ptregs -> arg1
394         xorl %esi,%esi          # oldset -> arg2
395         call do_notify_resume
396 1:      movl $_TIF_WORK_MASK,%edi
397 int_restore_rest:
398         RESTORE_EXTRA_REGS
399         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
400         TRACE_IRQS_OFF
401         jmp int_with_check
402         CFI_ENDPROC
403 END(system_call)
404
405         .macro FORK_LIKE func
406 ENTRY(stub_\func)
407         CFI_STARTPROC
408         DEFAULT_FRAME 0, 8              /* offset 8: return address */
409         SAVE_EXTRA_REGS 8
410         call sys_\func
411         ret
412         CFI_ENDPROC
413 END(stub_\func)
414         .endm
415
416         FORK_LIKE  clone
417         FORK_LIKE  fork
418         FORK_LIKE  vfork
419
420 ENTRY(stub_execve)
421         CFI_STARTPROC
422         DEFAULT_FRAME 0, 8
423         call    sys_execve
424 return_from_execve:
425         testl   %eax, %eax
426         jz      1f
427         /* exec failed, can use fast SYSRET code path in this case */
428         ret
429 1:
430         /* must use IRET code path (pt_regs->cs may have changed) */
431         addq    $8, %rsp
432         ZERO_EXTRA_REGS
433         movq    %rax,RAX(%rsp)
434         jmp     int_ret_from_sys_call
435         CFI_ENDPROC
436 END(stub_execve)
437
438 ENTRY(stub_execveat)
439         CFI_STARTPROC
440         DEFAULT_FRAME 0, 8
441         call    sys_execveat
442         jmp     return_from_execve
443         CFI_ENDPROC
444 END(stub_execveat)
445
446 /*
447  * sigreturn is special because it needs to restore all registers on return.
448  * This cannot be done with SYSRET, so use the IRET return path instead.
449  */
450 ENTRY(stub_rt_sigreturn)
451         CFI_STARTPROC
452         addq $8, %rsp
453         DEFAULT_FRAME 0
454         SAVE_EXTRA_REGS
455         call sys_rt_sigreturn
456         movq %rax,RAX(%rsp) # fixme, this could be done at the higher layer
457         RESTORE_EXTRA_REGS
458         jmp int_ret_from_sys_call
459         CFI_ENDPROC
460 END(stub_rt_sigreturn)
461
462 #ifdef CONFIG_X86_X32_ABI
463 ENTRY(stub_x32_rt_sigreturn)
464         CFI_STARTPROC
465         addq $8, %rsp
466         DEFAULT_FRAME 0
467         SAVE_EXTRA_REGS
468         call sys32_x32_rt_sigreturn
469         movq %rax,RAX(%rsp) # fixme, this could be done at the higher layer
470         RESTORE_EXTRA_REGS
471         jmp int_ret_from_sys_call
472         CFI_ENDPROC
473 END(stub_x32_rt_sigreturn)
474
475 ENTRY(stub_x32_execve)
476         CFI_STARTPROC
477         DEFAULT_FRAME 0, 8
478         call    compat_sys_execve
479         jmp     return_from_execve
480         CFI_ENDPROC
481 END(stub_x32_execve)
482
483 ENTRY(stub_x32_execveat)
484         CFI_STARTPROC
485         DEFAULT_FRAME 0, 8
486         call    compat_sys_execveat
487         jmp     return_from_execve
488         CFI_ENDPROC
489 END(stub_x32_execveat)
490
491 #endif
492
493 /*
494  * A newly forked process directly context switches into this address.
495  *
496  * rdi: prev task we switched from
497  */
498 ENTRY(ret_from_fork)
499         DEFAULT_FRAME
500
501         LOCK ; btr $TIF_FORK,TI_flags(%r8)
502
503         pushq_cfi $0x0002
504         popfq_cfi                               # reset kernel eflags
505
506         call schedule_tail                      # rdi: 'prev' task parameter
507
508         GET_THREAD_INFO(%rcx)
509
510         RESTORE_EXTRA_REGS
511
512         testl $3,CS(%rsp)                       # from kernel_thread?
513         jz   1f
514
515         /*
516          * By the time we get here, we have no idea whether our pt_regs,
517          * ti flags, and ti status came from the 64-bit SYSCALL fast path,
518          * the slow path, or one of the ia32entry paths.
519          * Use int_ret_from_sys_call to return, since it can safely handle
520          * all of the above.
521          */
522         jmp  int_ret_from_sys_call
523
524 1:
525         movq %rbp, %rdi
526         call *%rbx
527         movl $0, RAX(%rsp)
528         RESTORE_EXTRA_REGS
529         jmp int_ret_from_sys_call
530         CFI_ENDPROC
531 END(ret_from_fork)
532
533 /*
534  * Build the entry stubs and pointer table with some assembler magic.
535  * We pack 7 stubs into a single 32-byte chunk, which will fit in a
536  * single cache line on all modern x86 implementations.
537  */
538         .section .init.rodata,"a"
539 ENTRY(interrupt)
540         .section .entry.text
541         .p2align 5
542         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
543 ENTRY(irq_entries_start)
544         INTR_FRAME
545 vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
546 .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR-FIRST_EXTERNAL_VECTOR+6)/7
547         .balign 32
548   .rept 7
549     .if vector < FIRST_SYSTEM_VECTOR
550       .if vector <> FIRST_EXTERNAL_VECTOR
551         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
552       .endif
553 1:      pushq_cfi $(~vector+0x80)       /* Note: always in signed byte range */
554       .if ((vector-FIRST_EXTERNAL_VECTOR)%7) <> 6
555         jmp 2f
556       .endif
557       .previous
558         .quad 1b
559       .section .entry.text
560 vector=vector+1
561     .endif
562   .endr
563 2:      jmp common_interrupt
564 .endr
565         CFI_ENDPROC
566 END(irq_entries_start)
567
568 .previous
569 END(interrupt)
570 .previous
571
572 /*
573  * Interrupt entry/exit.
574  *
575  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
576  *
577  * Entry runs with interrupts off.
578  */
579
580 /* 0(%rsp): ~(interrupt number) */
581         .macro interrupt func
582         cld
583         /*
584          * Since nothing in interrupt handling code touches r12...r15 members
585          * of "struct pt_regs", and since interrupts can nest, we can save
586          * four stack slots and simultaneously provide
587          * an unwind-friendly stack layout by saving "truncated" pt_regs
588          * exactly up to rbp slot, without these members.
589          */
590         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK -RBP
591         SAVE_C_REGS -RBP
592         /* this goes to 0(%rsp) for unwinder, not for saving the value: */
593         SAVE_EXTRA_REGS_RBP -RBP
594
595         leaq -RBP(%rsp),%rdi    /* arg1 for \func (pointer to pt_regs) */
596
597         testl $3, CS-RBP(%rsp)
598         je 1f
599         SWAPGS
600 1:
601         /*
602          * Save previous stack pointer, optionally switch to interrupt stack.
603          * irq_count is used to check if a CPU is already on an interrupt stack
604          * or not. While this is essentially redundant with preempt_count it is
605          * a little cheaper to use a separate counter in the PDA (short of
606          * moving irq_enter into assembly, which would be too much work)
607          */
608         movq %rsp, %rsi
609         incl PER_CPU_VAR(irq_count)
610         cmovzq PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr),%rsp
611         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rsi
612         pushq %rsi
613         /*
614          * For debugger:
615          * "CFA (Current Frame Address) is the value on stack + offset"
616          */
617         CFI_ESCAPE      0x0f /* DW_CFA_def_cfa_expression */, 6, \
618                         0x77 /* DW_OP_breg7 (rsp) */, 0, \
619                         0x06 /* DW_OP_deref */, \
620                         0x08 /* DW_OP_const1u */, SIZEOF_PTREGS-RBP, \
621                         0x22 /* DW_OP_plus */
622         /* We entered an interrupt context - irqs are off: */
623         TRACE_IRQS_OFF
624
625         call \func
626         .endm
627
628         /*
629          * The interrupt stubs push (~vector+0x80) onto the stack and
630          * then jump to common_interrupt.
631          */
632         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
633 common_interrupt:
634         XCPT_FRAME
635         ASM_CLAC
636         addq $-0x80,(%rsp)              /* Adjust vector to [-256,-1] range */
637         interrupt do_IRQ
638         /* 0(%rsp): old RSP */
639 ret_from_intr:
640         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
641         TRACE_IRQS_OFF
642         decl PER_CPU_VAR(irq_count)
643
644         /* Restore saved previous stack */
645         popq %rsi
646         CFI_DEF_CFA rsi,SIZEOF_PTREGS-RBP /* reg/off reset after def_cfa_expr */
647         /* return code expects complete pt_regs - adjust rsp accordingly: */
648         leaq -RBP(%rsi),%rsp
649         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rsp
650         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   RBP
651
652         testl $3,CS(%rsp)
653         je retint_kernel
654         /* Interrupt came from user space */
655
656         GET_THREAD_INFO(%rcx)
657         /*
658          * %rcx: thread info. Interrupts off.
659          */
660 retint_with_reschedule:
661         movl $_TIF_WORK_MASK,%edi
662 retint_check:
663         LOCKDEP_SYS_EXIT_IRQ
664         movl TI_flags(%rcx),%edx
665         andl %edi,%edx
666         CFI_REMEMBER_STATE
667         jnz  retint_careful
668
669 retint_swapgs:          /* return to user-space */
670         /*
671          * The iretq could re-enable interrupts:
672          */
673         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
674         TRACE_IRQS_IRETQ
675
676         /*
677          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
678          * a completely clean 64-bit userspace context.
679          */
680         movq RCX(%rsp),%rcx
681         cmpq %rcx,RIP(%rsp)             /* RCX == RIP */
682         jne opportunistic_sysret_failed
683
684         /*
685          * On Intel CPUs, sysret with non-canonical RCX/RIP will #GP
686          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
687          * the kernel, since userspace controls RSP.  It's not worth
688          * testing for canonicalness exactly -- this check detects any
689          * of the 17 high bits set, which is true for non-canonical
690          * or kernel addresses.  (This will pessimize vsyscall=native.
691          * Big deal.)
692          *
693          * If virtual addresses ever become wider, this will need
694          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
695          */
696         .ifne __VIRTUAL_MASK_SHIFT - 47
697         .error "virtual address width changed -- sysret checks need update"
698         .endif
699         shr $__VIRTUAL_MASK_SHIFT, %rcx
700         jnz opportunistic_sysret_failed
701
702         cmpq $__USER_CS,CS(%rsp)        /* CS must match SYSRET */
703         jne opportunistic_sysret_failed
704
705         movq R11(%rsp),%r11
706         cmpq %r11,EFLAGS(%rsp)          /* R11 == RFLAGS */
707         jne opportunistic_sysret_failed
708
709         testq $X86_EFLAGS_RF,%r11       /* sysret can't restore RF */
710         jnz opportunistic_sysret_failed
711
712         /* nothing to check for RSP */
713
714         cmpq $__USER_DS,SS(%rsp)        /* SS must match SYSRET */
715         jne opportunistic_sysret_failed
716
717         /*
718          * We win!  This label is here just for ease of understanding
719          * perf profiles.  Nothing jumps here.
720          */
721 irq_return_via_sysret:
722         CFI_REMEMBER_STATE
723         /* r11 is already restored (see code above) */
724         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_R11
725         movq RSP(%rsp),%rsp
726         USERGS_SYSRET64
727         CFI_RESTORE_STATE
728
729 opportunistic_sysret_failed:
730         SWAPGS
731         jmp restore_args
732
733 /* Returning to kernel space */
734 retint_kernel:
735 #ifdef CONFIG_PREEMPT
736         /* Interrupts are off */
737         /* Check if we need preemption */
738         bt      $9,EFLAGS(%rsp) /* interrupts were off? */
739         jnc     1f
740 0:      cmpl    $0,PER_CPU_VAR(__preempt_count)
741         jnz     1f
742         call    preempt_schedule_irq
743         jmp     0b
744 1:
745 #endif
746         /*
747          * The iretq could re-enable interrupts:
748          */
749         TRACE_IRQS_IRETQ
750 restore_args:
751         RESTORE_C_REGS
752         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
753
754 irq_return:
755         INTERRUPT_RETURN
756
757 ENTRY(native_iret)
758         /*
759          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
760          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
761          */
762 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
763         testb $4,(SS-RIP)(%rsp)
764         jnz native_irq_return_ldt
765 #endif
766
767 .global native_irq_return_iret
768 native_irq_return_iret:
769         /*
770          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
771          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
772          * Double-faults due to espfix64 are handled in do_double_fault.
773          * Other faults here are fatal.
774          */
775         iretq
776
777 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
778 native_irq_return_ldt:
779         pushq_cfi %rax
780         pushq_cfi %rdi
781         SWAPGS
782         movq PER_CPU_VAR(espfix_waddr),%rdi
783         movq %rax,(0*8)(%rdi)   /* RAX */
784         movq (2*8)(%rsp),%rax   /* RIP */
785         movq %rax,(1*8)(%rdi)
786         movq (3*8)(%rsp),%rax   /* CS */
787         movq %rax,(2*8)(%rdi)
788         movq (4*8)(%rsp),%rax   /* RFLAGS */
789         movq %rax,(3*8)(%rdi)
790         movq (6*8)(%rsp),%rax   /* SS */
791         movq %rax,(5*8)(%rdi)
792         movq (5*8)(%rsp),%rax   /* RSP */
793         movq %rax,(4*8)(%rdi)
794         andl $0xffff0000,%eax
795         popq_cfi %rdi
796         orq PER_CPU_VAR(espfix_stack),%rax
797         SWAPGS
798         movq %rax,%rsp
799         popq_cfi %rax
800         jmp native_irq_return_iret
801 #endif
802
803         /* edi: workmask, edx: work */
804 retint_careful:
805         CFI_RESTORE_STATE
806         bt    $TIF_NEED_RESCHED,%edx
807         jnc   retint_signal
808         TRACE_IRQS_ON
809         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
810         pushq_cfi %rdi
811         SCHEDULE_USER
812         popq_cfi %rdi
813         GET_THREAD_INFO(%rcx)
814         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
815         TRACE_IRQS_OFF
816         jmp retint_check
817
818 retint_signal:
819         testl $_TIF_DO_NOTIFY_MASK,%edx
820         jz    retint_swapgs
821         TRACE_IRQS_ON
822         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
823         SAVE_EXTRA_REGS
824         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)
825         xorl %esi,%esi          # oldset
826         movq %rsp,%rdi          # &pt_regs
827         call do_notify_resume
828         RESTORE_EXTRA_REGS
829         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
830         TRACE_IRQS_OFF
831         GET_THREAD_INFO(%rcx)
832         jmp retint_with_reschedule
833
834         CFI_ENDPROC
835 END(common_interrupt)
836
837 /*
838  * APIC interrupts.
839  */
840 .macro apicinterrupt3 num sym do_sym
841 ENTRY(\sym)
842         INTR_FRAME
843         ASM_CLAC
844         pushq_cfi $~(\num)
845 .Lcommon_\sym:
846         interrupt \do_sym
847         jmp ret_from_intr
848         CFI_ENDPROC
849 END(\sym)
850 .endm
851
852 #ifdef CONFIG_TRACING
853 #define trace(sym) trace_##sym
854 #define smp_trace(sym) smp_trace_##sym
855
856 .macro trace_apicinterrupt num sym
857 apicinterrupt3 \num trace(\sym) smp_trace(\sym)
858 .endm
859 #else
860 .macro trace_apicinterrupt num sym do_sym
861 .endm
862 #endif
863
864 .macro apicinterrupt num sym do_sym
865 apicinterrupt3 \num \sym \do_sym
866 trace_apicinterrupt \num \sym
867 .endm
868
869 #ifdef CONFIG_SMP
870 apicinterrupt3 IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR \
871         irq_move_cleanup_interrupt smp_irq_move_cleanup_interrupt
872 apicinterrupt3 REBOOT_VECTOR \
873         reboot_interrupt smp_reboot_interrupt
874 #endif
875
876 #ifdef CONFIG_X86_UV
877 apicinterrupt3 UV_BAU_MESSAGE \
878         uv_bau_message_intr1 uv_bau_message_interrupt
879 #endif
880 apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR \
881         apic_timer_interrupt smp_apic_timer_interrupt
882 apicinterrupt X86_PLATFORM_IPI_VECTOR \
883         x86_platform_ipi smp_x86_platform_ipi
884
885 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM
886 apicinterrupt3 POSTED_INTR_VECTOR \
887         kvm_posted_intr_ipi smp_kvm_posted_intr_ipi
888 #endif
889
890 #ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
891 apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR \
892         threshold_interrupt smp_threshold_interrupt
893 #endif
894
895 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
896 apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR \
897         thermal_interrupt smp_thermal_interrupt
898 #endif
899
900 #ifdef CONFIG_SMP
901 apicinterrupt CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR \
902         call_function_single_interrupt smp_call_function_single_interrupt
903 apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR \
904         call_function_interrupt smp_call_function_interrupt
905 apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR \
906         reschedule_interrupt smp_reschedule_interrupt
907 #endif
908
909 apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR \
910         error_interrupt smp_error_interrupt
911 apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR \
912         spurious_interrupt smp_spurious_interrupt
913
914 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
915 apicinterrupt IRQ_WORK_VECTOR \
916         irq_work_interrupt smp_irq_work_interrupt
917 #endif
918
919 /*
920  * Exception entry points.
921  */
922 #define CPU_TSS_IST(x) PER_CPU_VAR(cpu_tss) + (TSS_ist + ((x) - 1) * 8)
923
924 .macro idtentry sym do_sym has_error_code:req paranoid=0 shift_ist=-1
925 ENTRY(\sym)
926         /* Sanity check */
927         .if \shift_ist != -1 && \paranoid == 0
928         .error "using shift_ist requires paranoid=1"
929         .endif
930
931         .if \has_error_code
932         XCPT_FRAME
933         .else
934         INTR_FRAME
935         .endif
936
937         ASM_CLAC
938         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
939
940         .ifeq \has_error_code
941         pushq_cfi $-1                   /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
942         .endif
943
944         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
945
946         .if \paranoid
947         .if \paranoid == 1
948         CFI_REMEMBER_STATE
949         testl $3, CS(%rsp)              /* If coming from userspace, switch */
950         jnz 1f                          /* stacks. */
951         .endif
952         call paranoid_entry
953         .else
954         call error_entry
955         .endif
956         /* returned flag: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: don't need it */
957
958         DEFAULT_FRAME 0
959
960         .if \paranoid
961         .if \shift_ist != -1
962         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG            /* reload IDT in case of recursion */
963         .else
964         TRACE_IRQS_OFF
965         .endif
966         .endif
967
968         movq %rsp,%rdi                  /* pt_regs pointer */
969
970         .if \has_error_code
971         movq ORIG_RAX(%rsp),%rsi        /* get error code */
972         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)         /* no syscall to restart */
973         .else
974         xorl %esi,%esi                  /* no error code */
975         .endif
976
977         .if \shift_ist != -1
978         subq $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
979         .endif
980
981         call \do_sym
982
983         .if \shift_ist != -1
984         addq $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
985         .endif
986
987         /* these procedures expect "no swapgs" flag in ebx */
988         .if \paranoid
989         jmp paranoid_exit
990         .else
991         jmp error_exit
992         .endif
993
994         .if \paranoid == 1
995         CFI_RESTORE_STATE
996         /*
997          * Paranoid entry from userspace.  Switch stacks and treat it
998          * as a normal entry.  This means that paranoid handlers
999          * run in real process context if user_mode(regs).
1000          */
1001 1:
1002         call error_entry
1003
1004         DEFAULT_FRAME 0
1005
1006         movq %rsp,%rdi                  /* pt_regs pointer */
1007         call sync_regs
1008         movq %rax,%rsp                  /* switch stack */
1009
1010         movq %rsp,%rdi                  /* pt_regs pointer */
1011
1012         .if \has_error_code
1013         movq ORIG_RAX(%rsp),%rsi        /* get error code */
1014         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)         /* no syscall to restart */
1015         .else
1016         xorl %esi,%esi                  /* no error code */
1017         .endif
1018
1019         call \do_sym
1020
1021         jmp error_exit                  /* %ebx: no swapgs flag */
1022         .endif
1023
1024         CFI_ENDPROC
1025 END(\sym)
1026 .endm
1027
1028 #ifdef CONFIG_TRACING
1029 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
1030 idtentry trace(\sym) trace(\do_sym) has_error_code=\has_error_code
1031 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
1032 .endm
1033 #else
1034 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
1035 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
1036 .endm
1037 #endif
1038
1039 idtentry divide_error do_divide_error has_error_code=0
1040 idtentry overflow do_overflow has_error_code=0
1041 idtentry bounds do_bounds has_error_code=0
1042 idtentry invalid_op do_invalid_op has_error_code=0
1043 idtentry device_not_available do_device_not_available has_error_code=0
1044 idtentry double_fault do_double_fault has_error_code=1 paranoid=2
1045 idtentry coprocessor_segment_overrun do_coprocessor_segment_overrun has_error_code=0
1046 idtentry invalid_TSS do_invalid_TSS has_error_code=1
1047 idtentry segment_not_present do_segment_not_present has_error_code=1
1048 idtentry spurious_interrupt_bug do_spurious_interrupt_bug has_error_code=0
1049 idtentry coprocessor_error do_coprocessor_error has_error_code=0
1050 idtentry alignment_check do_alignment_check has_error_code=1
1051 idtentry simd_coprocessor_error do_simd_coprocessor_error has_error_code=0
1052
1053
1054         /* Reload gs selector with exception handling */
1055         /* edi:  new selector */
1056 ENTRY(native_load_gs_index)
1057         CFI_STARTPROC
1058         pushfq_cfi
1059         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY & ~CLBR_RDI)
1060         SWAPGS
1061 gs_change:
1062         movl %edi,%gs
1063 2:      mfence          /* workaround */
1064         SWAPGS
1065         popfq_cfi
1066         ret
1067         CFI_ENDPROC
1068 END(native_load_gs_index)
1069
1070         _ASM_EXTABLE(gs_change,bad_gs)
1071         .section .fixup,"ax"
1072         /* running with kernelgs */
1073 bad_gs:
1074         SWAPGS                  /* switch back to user gs */
1075         xorl %eax,%eax
1076         movl %eax,%gs
1077         jmp  2b
1078         .previous
1079
1080 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
1081 ENTRY(do_softirq_own_stack)
1082         CFI_STARTPROC
1083         pushq_cfi %rbp
1084         CFI_REL_OFFSET rbp,0
1085         mov  %rsp,%rbp
1086         CFI_DEF_CFA_REGISTER rbp
1087         incl PER_CPU_VAR(irq_count)
1088         cmove PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr),%rsp
1089         push  %rbp                      # backlink for old unwinder
1090         call __do_softirq
1091         leaveq
1092         CFI_RESTORE             rbp
1093         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rsp
1094         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   -8
1095         decl PER_CPU_VAR(irq_count)
1096         ret
1097         CFI_ENDPROC
1098 END(do_softirq_own_stack)
1099
1100 #ifdef CONFIG_XEN
1101 idtentry xen_hypervisor_callback xen_do_hypervisor_callback has_error_code=0
1102
1103 /*
1104  * A note on the "critical region" in our callback handler.
1105  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
1106  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
1107  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
1108  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
1109  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
1110  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
1111  * like to avoid the possibility.
1112  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
1113  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
1114  * activation and restart the handler using the previous one.
1115  */
1116 ENTRY(xen_do_hypervisor_callback)   # do_hypervisor_callback(struct *pt_regs)
1117         CFI_STARTPROC
1118 /*
1119  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
1120  * see the correct pointer to the pt_regs
1121  */
1122         movq %rdi, %rsp            # we don't return, adjust the stack frame
1123         CFI_ENDPROC
1124         DEFAULT_FRAME
1125 11:     incl PER_CPU_VAR(irq_count)
1126         movq %rsp,%rbp
1127         CFI_DEF_CFA_REGISTER rbp
1128         cmovzq PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr),%rsp
1129         pushq %rbp                      # backlink for old unwinder
1130         call xen_evtchn_do_upcall
1131         popq %rsp
1132         CFI_DEF_CFA_REGISTER rsp
1133         decl PER_CPU_VAR(irq_count)
1134 #ifndef CONFIG_PREEMPT
1135         call xen_maybe_preempt_hcall
1136 #endif
1137         jmp  error_exit
1138         CFI_ENDPROC
1139 END(xen_do_hypervisor_callback)
1140
1141 /*
1142  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
1143  * We get here for two reasons:
1144  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
1145  *  2. Fault while executing IRET
1146  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
1147  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
1148  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
1149  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
1150  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
1151  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
1152  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
1153  */
1154 ENTRY(xen_failsafe_callback)
1155         INTR_FRAME 1 (6*8)
1156         /*CFI_REL_OFFSET gs,GS*/
1157         /*CFI_REL_OFFSET fs,FS*/
1158         /*CFI_REL_OFFSET es,ES*/
1159         /*CFI_REL_OFFSET ds,DS*/
1160         CFI_REL_OFFSET r11,8
1161         CFI_REL_OFFSET rcx,0
1162         movw %ds,%cx
1163         cmpw %cx,0x10(%rsp)
1164         CFI_REMEMBER_STATE
1165         jne 1f
1166         movw %es,%cx
1167         cmpw %cx,0x18(%rsp)
1168         jne 1f
1169         movw %fs,%cx
1170         cmpw %cx,0x20(%rsp)
1171         jne 1f
1172         movw %gs,%cx
1173         cmpw %cx,0x28(%rsp)
1174         jne 1f
1175         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
1176         movq (%rsp),%rcx
1177         CFI_RESTORE rcx
1178         movq 8(%rsp),%r11
1179         CFI_RESTORE r11
1180         addq $0x30,%rsp
1181         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -0x30
1182         pushq_cfi $0    /* RIP */
1183         pushq_cfi %r11
1184         pushq_cfi %rcx
1185         jmp general_protection
1186         CFI_RESTORE_STATE
1187 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
1188         movq (%rsp),%rcx
1189         CFI_RESTORE rcx
1190         movq 8(%rsp),%r11
1191         CFI_RESTORE r11
1192         addq $0x30,%rsp
1193         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -0x30
1194         pushq_cfi $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
1195         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1196         SAVE_C_REGS
1197         SAVE_EXTRA_REGS
1198         jmp error_exit
1199         CFI_ENDPROC
1200 END(xen_failsafe_callback)
1201
1202 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
1203         xen_hvm_callback_vector xen_evtchn_do_upcall
1204
1205 #endif /* CONFIG_XEN */
1206
1207 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1208 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
1209         hyperv_callback_vector hyperv_vector_handler
1210 #endif /* CONFIG_HYPERV */
1211
1212 idtentry debug do_debug has_error_code=0 paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
1213 idtentry int3 do_int3 has_error_code=0 paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
1214 idtentry stack_segment do_stack_segment has_error_code=1
1215 #ifdef CONFIG_XEN
1216 idtentry xen_debug do_debug has_error_code=0
1217 idtentry xen_int3 do_int3 has_error_code=0
1218 idtentry xen_stack_segment do_stack_segment has_error_code=1
1219 #endif
1220 idtentry general_protection do_general_protection has_error_code=1
1221 trace_idtentry page_fault do_page_fault has_error_code=1
1222 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1223 idtentry async_page_fault do_async_page_fault has_error_code=1
1224 #endif
1225 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1226 idtentry machine_check has_error_code=0 paranoid=1 do_sym=*machine_check_vector(%rip)
1227 #endif
1228
1229 /*
1230  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1231  * Use slow, but surefire "are we in kernel?" check.
1232  * Return: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: otherwise
1233  */
1234 ENTRY(paranoid_entry)
1235         XCPT_FRAME 1 15*8
1236         cld
1237         SAVE_C_REGS 8
1238         SAVE_EXTRA_REGS 8
1239         movl $1,%ebx
1240         movl $MSR_GS_BASE,%ecx
1241         rdmsr
1242         testl %edx,%edx
1243         js 1f   /* negative -> in kernel */
1244         SWAPGS
1245         xorl %ebx,%ebx
1246 1:      ret
1247         CFI_ENDPROC
1248 END(paranoid_entry)
1249
1250 /*
1251  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
1252  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
1253  * from kernel space.
1254  *
1255  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
1256  * in syscall entry), so checking for preemption here would
1257  * be complicated.  Fortunately, we there's no good reason
1258  * to try to handle preemption here.
1259  */
1260 /* On entry, ebx is "no swapgs" flag (1: don't need swapgs, 0: need it) */
1261 ENTRY(paranoid_exit)
1262         DEFAULT_FRAME
1263         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1264         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
1265         testl %ebx,%ebx                         /* swapgs needed? */
1266         jnz paranoid_exit_no_swapgs
1267         TRACE_IRQS_IRETQ
1268         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1269         jmp paranoid_exit_restore
1270 paranoid_exit_no_swapgs:
1271         TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
1272 paranoid_exit_restore:
1273         RESTORE_EXTRA_REGS
1274         RESTORE_C_REGS
1275         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
1276         INTERRUPT_RETURN
1277         CFI_ENDPROC
1278 END(paranoid_exit)
1279
1280 /*
1281  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1282  * Return: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: otherwise
1283  */
1284 ENTRY(error_entry)
1285         XCPT_FRAME 1 15*8
1286         cld
1287         SAVE_C_REGS 8
1288         SAVE_EXTRA_REGS 8
1289         xorl %ebx,%ebx
1290         testl $3,CS+8(%rsp)
1291         je error_kernelspace
1292 error_swapgs:
1293         SWAPGS
1294 error_sti:
1295         TRACE_IRQS_OFF
1296         ret
1297
1298         /*
1299          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
1300          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
1301          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
1302          * for these here too.
1303          */
1304 error_kernelspace:
1305         CFI_REL_OFFSET rcx, RCX+8
1306         incl %ebx
1307         leaq native_irq_return_iret(%rip),%rcx
1308         cmpq %rcx,RIP+8(%rsp)
1309         je error_bad_iret
1310         movl %ecx,%eax  /* zero extend */
1311         cmpq %rax,RIP+8(%rsp)
1312         je bstep_iret
1313         cmpq $gs_change,RIP+8(%rsp)
1314         je error_swapgs
1315         jmp error_sti
1316
1317 bstep_iret:
1318         /* Fix truncated RIP */
1319         movq %rcx,RIP+8(%rsp)
1320         /* fall through */
1321
1322 error_bad_iret:
1323         SWAPGS
1324         mov %rsp,%rdi
1325         call fixup_bad_iret
1326         mov %rax,%rsp
1327         decl %ebx       /* Return to usergs */
1328         jmp error_sti
1329         CFI_ENDPROC
1330 END(error_entry)
1331
1332
1333 /* On entry, ebx is "no swapgs" flag (1: don't need swapgs, 0: need it) */
1334 ENTRY(error_exit)
1335         DEFAULT_FRAME
1336         movl %ebx,%eax
1337         RESTORE_EXTRA_REGS
1338         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1339         TRACE_IRQS_OFF
1340         GET_THREAD_INFO(%rcx)
1341         testl %eax,%eax
1342         jne retint_kernel
1343         LOCKDEP_SYS_EXIT_IRQ
1344         movl TI_flags(%rcx),%edx
1345         movl $_TIF_WORK_MASK,%edi
1346         andl %edi,%edx
1347         jnz retint_careful
1348         jmp retint_swapgs
1349         CFI_ENDPROC
1350 END(error_exit)
1351
1352 /* Runs on exception stack */
1353 ENTRY(nmi)
1354         INTR_FRAME
1355         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
1356         /*
1357          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1358          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1359          * This means that we can have nested NMIs where the next
1360          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1361          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1362          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1363          * anyway.
1364          *
1365          * To handle this case we do the following:
1366          *  Check the a special location on the stack that contains
1367          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1368          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1369          *  is an NMI stack.
1370          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1371          *  stack then:
1372          *    o Set the special variable on the stack
1373          *    o Copy the interrupt frame into a "saved" location on the stack
1374          *    o Copy the interrupt frame into a "copy" location on the stack
1375          *    o Continue processing the NMI
1376          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1377          *    o Modify the "copy" location to jump to the repeate_nmi
1378          *    o return back to the first NMI
1379          *
1380          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1381          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1382          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1383          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1384          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1385          * NMI.
1386          */
1387
1388         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1389         pushq_cfi %rdx
1390         CFI_REL_OFFSET rdx, 0
1391
1392         /*
1393          * If %cs was not the kernel segment, then the NMI triggered in user
1394          * space, which means it is definitely not nested.
1395          */
1396         cmpl $__KERNEL_CS, 16(%rsp)
1397         jne first_nmi
1398
1399         /*
1400          * Check the special variable on the stack to see if NMIs are
1401          * executing.
1402          */
1403         cmpl $1, -8(%rsp)
1404         je nested_nmi
1405
1406         /*
1407          * Now test if the previous stack was an NMI stack.
1408          * We need the double check. We check the NMI stack to satisfy the
1409          * race when the first NMI clears the variable before returning.
1410          * We check the variable because the first NMI could be in a
1411          * breakpoint routine using a breakpoint stack.
1412          */
1413         lea     6*8(%rsp), %rdx
1414         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1415         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1416         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1417         ja      first_nmi
1418         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1419         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1420         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1421         jb      first_nmi
1422         /* Ah, it is within the NMI stack, treat it as nested */
1423         jmp     nested_nmi
1424
1425         CFI_REMEMBER_STATE
1426
1427 nested_nmi:
1428         /*
1429          * Do nothing if we interrupted the fixup in repeat_nmi.
1430          * It's about to repeat the NMI handler, so we are fine
1431          * with ignoring this one.
1432          */
1433         movq $repeat_nmi, %rdx
1434         cmpq 8(%rsp), %rdx
1435         ja 1f
1436         movq $end_repeat_nmi, %rdx
1437         cmpq 8(%rsp), %rdx
1438         ja nested_nmi_out
1439
1440 1:
1441         /* Set up the interrupted NMIs stack to jump to repeat_nmi */
1442         leaq -1*8(%rsp), %rdx
1443         movq %rdx, %rsp
1444         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 1*8
1445         leaq -10*8(%rsp), %rdx
1446         pushq_cfi $__KERNEL_DS
1447         pushq_cfi %rdx
1448         pushfq_cfi
1449         pushq_cfi $__KERNEL_CS
1450         pushq_cfi $repeat_nmi
1451
1452         /* Put stack back */
1453         addq $(6*8), %rsp
1454         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -6*8
1455
1456 nested_nmi_out:
1457         popq_cfi %rdx
1458         CFI_RESTORE rdx
1459
1460         /* No need to check faults here */
1461         INTERRUPT_RETURN
1462
1463         CFI_RESTORE_STATE
1464 first_nmi:
1465         /*
1466          * Because nested NMIs will use the pushed location that we
1467          * stored in rdx, we must keep that space available.
1468          * Here's what our stack frame will look like:
1469          * +-------------------------+
1470          * | original SS             |
1471          * | original Return RSP     |
1472          * | original RFLAGS         |
1473          * | original CS             |
1474          * | original RIP            |
1475          * +-------------------------+
1476          * | temp storage for rdx    |
1477          * +-------------------------+
1478          * | NMI executing variable  |
1479          * +-------------------------+
1480          * | copied SS               |
1481          * | copied Return RSP       |
1482          * | copied RFLAGS           |
1483          * | copied CS               |
1484          * | copied RIP              |
1485          * +-------------------------+
1486          * | Saved SS                |
1487          * | Saved Return RSP        |
1488          * | Saved RFLAGS            |
1489          * | Saved CS                |
1490          * | Saved RIP               |
1491          * +-------------------------+
1492          * | pt_regs                 |
1493          * +-------------------------+
1494          *
1495          * The saved stack frame is used to fix up the copied stack frame
1496          * that a nested NMI may change to make the interrupted NMI iret jump
1497          * to the repeat_nmi. The original stack frame and the temp storage
1498          * is also used by nested NMIs and can not be trusted on exit.
1499          */
1500         /* Do not pop rdx, nested NMIs will corrupt that part of the stack */
1501         movq (%rsp), %rdx
1502         CFI_RESTORE rdx
1503
1504         /* Set the NMI executing variable on the stack. */
1505         pushq_cfi $1
1506
1507         /*
1508          * Leave room for the "copied" frame
1509          */
1510         subq $(5*8), %rsp
1511         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 5*8
1512
1513         /* Copy the stack frame to the Saved frame */
1514         .rept 5
1515         pushq_cfi 11*8(%rsp)
1516         .endr
1517         CFI_DEF_CFA_OFFSET 5*8
1518
1519         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1520
1521         /*
1522          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1523          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1524          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1525          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1526          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1527          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1528          * NMI will update.
1529          */
1530 repeat_nmi:
1531         /*
1532          * Update the stack variable to say we are still in NMI (the update
1533          * is benign for the non-repeat case, where 1 was pushed just above
1534          * to this very stack slot).
1535          */
1536         movq $1, 10*8(%rsp)
1537
1538         /* Make another copy, this one may be modified by nested NMIs */
1539         addq $(10*8), %rsp
1540         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -10*8
1541         .rept 5
1542         pushq_cfi -6*8(%rsp)
1543         .endr
1544         subq $(5*8), %rsp
1545         CFI_DEF_CFA_OFFSET 5*8
1546 end_repeat_nmi:
1547
1548         /*
1549          * Everything below this point can be preempted by a nested
1550          * NMI if the first NMI took an exception and reset our iret stack
1551          * so that we repeat another NMI.
1552          */
1553         pushq_cfi $-1           /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1554         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1555
1556         /*
1557          * Use paranoid_entry to handle SWAPGS, but no need to use paranoid_exit
1558          * as we should not be calling schedule in NMI context.
1559          * Even with normal interrupts enabled. An NMI should not be
1560          * setting NEED_RESCHED or anything that normal interrupts and
1561          * exceptions might do.
1562          */
1563         call paranoid_entry
1564         DEFAULT_FRAME 0
1565
1566         /*
1567          * Save off the CR2 register. If we take a page fault in the NMI then
1568          * it could corrupt the CR2 value. If the NMI preempts a page fault
1569          * handler before it was able to read the CR2 register, and then the
1570          * NMI itself takes a page fault, the page fault that was preempted
1571          * will read the information from the NMI page fault and not the
1572          * origin fault. Save it off and restore it if it changes.
1573          * Use the r12 callee-saved register.
1574          */
1575         movq %cr2, %r12
1576
1577         /* paranoidentry do_nmi, 0; without TRACE_IRQS_OFF */
1578         movq %rsp,%rdi
1579         movq $-1,%rsi
1580         call do_nmi
1581
1582         /* Did the NMI take a page fault? Restore cr2 if it did */
1583         movq %cr2, %rcx
1584         cmpq %rcx, %r12
1585         je 1f
1586         movq %r12, %cr2
1587 1:
1588         
1589         testl %ebx,%ebx                         /* swapgs needed? */
1590         jnz nmi_restore
1591 nmi_swapgs:
1592         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1593 nmi_restore:
1594         RESTORE_EXTRA_REGS
1595         RESTORE_C_REGS
1596         /* Pop the extra iret frame at once */
1597         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 6*8
1598
1599         /* Clear the NMI executing stack variable */
1600         movq $0, 5*8(%rsp)
1601         jmp irq_return
1602         CFI_ENDPROC
1603 END(nmi)
1604
1605 ENTRY(ignore_sysret)
1606         CFI_STARTPROC
1607         mov $-ENOSYS,%eax
1608         sysret
1609         CFI_ENDPROC
1610 END(ignore_sysret)
1611