arch/x86/entry/entry_32.S

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1991,1992  Linus Torvalds
   3  *
   4  * entry_32.S contains the system-call and low-level fault and trap handling routines.
   5  *
   6  * Stack layout while running C code:
   7  *      ptrace needs to have all registers on the stack.
   8  *      If the order here is changed, it needs to be
   9  *      updated in fork.c:copy_process(), signal.c:do_signal(),
  10  *      ptrace.c and ptrace.h
  11  *
  12  *       0(%esp) - %ebx
  13  *       4(%esp) - %ecx
  14  *       8(%esp) - %edx
  15  *       C(%esp) - %esi
  16  *      10(%esp) - %edi
  17  *      14(%esp) - %ebp
  18  *      18(%esp) - %eax
  19  *      1C(%esp) - %ds
  20  *      20(%esp) - %es
  21  *      24(%esp) - %fs
  22  *      28(%esp) - %gs          saved iff !CONFIG_X86_32_LAZY_GS
  23  *      2C(%esp) - orig_eax
  24  *      30(%esp) - %eip
  25  *      34(%esp) - %cs
  26  *      38(%esp) - %eflags
  27  *      3C(%esp) - %oldesp
  28  *      40(%esp) - %oldss
  29  */
  30
  31 #include <linux/linkage.h>
  32 #include <linux/err.h>
  33 #include <asm/thread_info.h>
  34 #include <asm/irqflags.h>
  35 #include <asm/errno.h>
  36 #include <asm/segment.h>
  37 #include <asm/smp.h>
  38 #include <asm/percpu.h>
  39 #include <asm/processor-flags.h>
  40 #include <asm/irq_vectors.h>
  41 #include <asm/cpufeatures.h>
  42 #include <asm/alternative-asm.h>
  43 #include <asm/asm.h>
  44 #include <asm/smap.h>
  45 #include <asm/frame.h>
  46
  47         .section .entry.text, "ax"
  48
  49 /*
  50  * We use macros for low-level operations which need to be overridden
  51  * for paravirtualization.  The following will never clobber any registers:
  52  *   INTERRUPT_RETURN (aka. "iret")
  53  *   GET_CR0_INTO_EAX (aka. "movl %cr0, %eax")
  54  *   ENABLE_INTERRUPTS_SYSEXIT (aka "sti; sysexit").
  55  *
  56  * For DISABLE_INTERRUPTS/ENABLE_INTERRUPTS (aka "cli"/"sti"), you must
  57  * specify what registers can be overwritten (CLBR_NONE, CLBR_EAX/EDX/ECX/ANY).
  58  * Allowing a register to be clobbered can shrink the paravirt replacement
  59  * enough to patch inline, increasing performance.
  60  */
  61
  62 #ifdef CONFIG_PREEMPT
  63 # define preempt_stop(clobbers) DISABLE_INTERRUPTS(clobbers); TRACE_IRQS_OFF
  64 #else
  65 # define preempt_stop(clobbers)
  66 # define resume_kernel          restore_all
  67 #endif
  68
  69 .macro TRACE_IRQS_IRET
  70 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
  71         testl   $X86_EFLAGS_IF, PT_EFLAGS(%esp)     # interrupts off?
  72         jz      1f
  73         TRACE_IRQS_ON
  74 1:
  75 #endif
  76 .endm
  77
  78 /*
  79  * User gs save/restore
  80  *
  81  * %gs is used for userland TLS and kernel only uses it for stack
  82  * canary which is required to be at %gs:20 by gcc.  Read the comment
  83  * at the top of stackprotector.h for more info.
  84  *
  85  * Local labels 98 and 99 are used.
  86  */
  87 #ifdef CONFIG_X86_32_LAZY_GS
  88
  89  /* unfortunately push/pop can't be no-op */
  90 .macro PUSH_GS
  91         pushl   $0
  92 .endm
  93 .macro POP_GS pop=0
  94         addl    $(4 + \pop), %esp
  95 .endm
  96 .macro POP_GS_EX
  97 .endm
  98
  99  /* all the rest are no-op */
 100 .macro PTGS_TO_GS
 101 .endm
 102 .macro PTGS_TO_GS_EX
 103 .endm
 104 .macro GS_TO_REG reg
 105 .endm
 106 .macro REG_TO_PTGS reg
 107 .endm
 108 .macro SET_KERNEL_GS reg
 109 .endm
 110
 111 #else   /* CONFIG_X86_32_LAZY_GS */
 112
 113 .macro PUSH_GS
 114         pushl   %gs
 115 .endm
 116
 117 .macro POP_GS pop=0
 118 98:     popl    %gs
 119   .if \pop <> 0
 120         add     $\pop, %esp
 121   .endif
 122 .endm
 123 .macro POP_GS_EX
 124 .pushsection .fixup, "ax"
 125 99:     movl    $0, (%esp)
 126         jmp     98b
 127 .popsection
 128         _ASM_EXTABLE(98b, 99b)
 129 .endm
 130
 131 .macro PTGS_TO_GS
 132 98:     mov     PT_GS(%esp), %gs
 133 .endm
 134 .macro PTGS_TO_GS_EX
 135 .pushsection .fixup, "ax"
 136 99:     movl    $0, PT_GS(%esp)
 137         jmp     98b
 138 .popsection
 139         _ASM_EXTABLE(98b, 99b)
 140 .endm
 141
 142 .macro GS_TO_REG reg
 143         movl    %gs, \reg
 144 .endm
 145 .macro REG_TO_PTGS reg
 146         movl    \reg, PT_GS(%esp)
 147 .endm
 148 .macro SET_KERNEL_GS reg
 149         movl    $(__KERNEL_STACK_CANARY), \reg
 150         movl    \reg, %gs
 151 .endm
 152
 153 #endif /* CONFIG_X86_32_LAZY_GS */
 154
 155 .macro SAVE_ALL pt_regs_ax=%eax
 156         cld
 157         PUSH_GS
 158         pushl   %fs
 159         pushl   %es
 160         pushl   %ds
 161         pushl   \pt_regs_ax
 162         pushl   %ebp
 163         pushl   %edi
 164         pushl   %esi
 165         pushl   %edx
 166         pushl   %ecx
 167         pushl   %ebx
 168         movl    $(__USER_DS), %edx
 169         movl    %edx, %ds
 170         movl    %edx, %es
 171         movl    $(__KERNEL_PERCPU), %edx
 172         movl    %edx, %fs
 173         SET_KERNEL_GS %edx
 174 .endm
 175
 176 /*
 177  * This is a sneaky trick to help the unwinder find pt_regs on the stack.  The
 178  * frame pointer is replaced with an encoded pointer to pt_regs.  The encoding
 179  * is just setting the LSB, which makes it an invalid stack address and is also
 180  * a signal to the unwinder that it's a pt_regs pointer in disguise.
 181  *
 182  * NOTE: This macro must be used *after* SAVE_ALL because it corrupts the
 183  * original rbp.
 184  */
 185 .macro ENCODE_FRAME_POINTER
 186 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
 187         mov %esp, %ebp
 188         orl $0x1, %ebp
 189 #endif
 190 .endm
 191
 192 .macro RESTORE_INT_REGS
 193         popl    %ebx
 194         popl    %ecx
 195         popl    %edx
 196         popl    %esi
 197         popl    %edi
 198         popl    %ebp
 199         popl    %eax
 200 .endm
 201
 202 .macro RESTORE_REGS pop=0
 203         RESTORE_INT_REGS
 204 1:      popl    %ds
 205 2:      popl    %es
 206 3:      popl    %fs
 207         POP_GS \pop
 208 .pushsection .fixup, "ax"
 209 4:      movl    $0, (%esp)
 210         jmp     1b
 211 5:      movl    $0, (%esp)
 212         jmp     2b
 213 6:      movl    $0, (%esp)
 214         jmp     3b
 215 .popsection
 216         _ASM_EXTABLE(1b, 4b)
 217         _ASM_EXTABLE(2b, 5b)
 218         _ASM_EXTABLE(3b, 6b)
 219         POP_GS_EX
 220 .endm
 221
 222 /*
 223  * %eax: prev task
 224  * %edx: next task
 225  */
 226 ENTRY(__switch_to_asm)
 227         /*
 228          * Save callee-saved registers
 229          * This must match the order in struct inactive_task_frame
 230          */
 231         pushl   %ebp
 232         pushl   %ebx
 233         pushl   %edi
 234         pushl   %esi
 235
 236         /* switch stack */
 237         movl    %esp, TASK_threadsp(%eax)
 238         movl    TASK_threadsp(%edx), %esp
 239
 240 #ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
 241         movl    TASK_stack_canary(%edx), %ebx
 242         movl    %ebx, PER_CPU_VAR(stack_canary)+stack_canary_offset
 243 #endif
 244
 245         /* restore callee-saved registers */
 246         popl    %esi
 247         popl    %edi
 248         popl    %ebx
 249         popl    %ebp
 250
 251         jmp     __switch_to
 252 END(__switch_to_asm)
 253
 254 /*
 255  * The unwinder expects the last frame on the stack to always be at the same
 256  * offset from the end of the page, which allows it to validate the stack.
 257  * Calling schedule_tail() directly would break that convention because its an
 258  * asmlinkage function so its argument has to be pushed on the stack.  This
 259  * wrapper creates a proper "end of stack" frame header before the call.
 260  */
 261 ENTRY(schedule_tail_wrapper)
 262         FRAME_BEGIN
 263
 264         pushl   %eax
 265         call    schedule_tail
 266         popl    %eax
 267
 268         FRAME_END
 269         ret
 270 ENDPROC(schedule_tail_wrapper)
 271 /*
 272  * A newly forked process directly context switches into this address.
 273  *
 274  * eax: prev task we switched from
 275  * ebx: kernel thread func (NULL for user thread)
 276  * edi: kernel thread arg
 277  */
 278 ENTRY(ret_from_fork)
 279         call    schedule_tail_wrapper
 280
 281         testl   %ebx, %ebx
 282         jnz     1f              /* kernel threads are uncommon */
 283
 284 2:
 285         /* When we fork, we trace the syscall return in the child, too. */
 286         movl    %esp, %eax
 287         call    syscall_return_slowpath
 288         jmp     restore_all
 289
 290         /* kernel thread */
 291 1:      movl    %edi, %eax
 292         call    *%ebx
 293         /*
 294          * A kernel thread is allowed to return here after successfully
 295          * calling do_execve().  Exit to userspace to complete the execve()
 296          * syscall.
 297          */
 298         movl    $0, PT_EAX(%esp)
 299         jmp     2b
 300 END(ret_from_fork)
 301
 302 /*
 303  * Return to user mode is not as complex as all this looks,
 304  * but we want the default path for a system call return to
 305  * go as quickly as possible which is why some of this is
 306  * less clear than it otherwise should be.
 307  */
 308
 309         # userspace resumption stub bypassing syscall exit tracing
 310         ALIGN
 311 ret_from_exception:
 312         preempt_stop(CLBR_ANY)
 313 ret_from_intr:
 314 #ifdef CONFIG_VM86
 315         movl    PT_EFLAGS(%esp), %eax           # mix EFLAGS and CS
 316         movb    PT_CS(%esp), %al
 317         andl    $(X86_EFLAGS_VM | SEGMENT_RPL_MASK), %eax
 318 #else
 319         /*
 320          * We can be coming here from child spawned by kernel_thread().
 321          */
 322         movl    PT_CS(%esp), %eax
 323         andl    $SEGMENT_RPL_MASK, %eax
 324 #endif
 325         cmpl    $USER_RPL, %eax
 326         jb      resume_kernel                   # not returning to v8086 or userspace
 327
 328 ENTRY(resume_userspace)
 329         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
 330         TRACE_IRQS_OFF
 331         movl    %esp, %eax
 332         call    prepare_exit_to_usermode
 333         jmp     restore_all
 334 END(ret_from_exception)
 335
 336 #ifdef CONFIG_PREEMPT
 337 ENTRY(resume_kernel)
 338         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
 339 .Lneed_resched:
 340         cmpl    $0, PER_CPU_VAR(__preempt_count)
 341         jnz     restore_all
 342         testl   $X86_EFLAGS_IF, PT_EFLAGS(%esp) # interrupts off (exception path) ?
 343         jz      restore_all
 344         call    preempt_schedule_irq
 345         jmp     .Lneed_resched
 346 END(resume_kernel)
 347 #endif
 348
 349 GLOBAL(__begin_SYSENTER_singlestep_region)
 350 /*
 351  * All code from here through __end_SYSENTER_singlestep_region is subject
 352  * to being single-stepped if a user program sets TF and executes SYSENTER.
 353  * There is absolutely nothing that we can do to prevent this from happening
 354  * (thanks Intel!).  To keep our handling of this situation as simple as
 355  * possible, we handle TF just like AC and NT, except that our #DB handler
 356  * will ignore all of the single-step traps generated in this range.
 357  */
 358
 359 #ifdef CONFIG_XEN
 360 /*
 361  * Xen doesn't set %esp to be precisely what the normal SYSENTER
 362  * entry point expects, so fix it up before using the normal path.
 363  */
 364 ENTRY(xen_sysenter_target)
 365         addl    $5*4, %esp                      /* remove xen-provided frame */
 366         jmp     .Lsysenter_past_esp
 367 #endif
 368
 369 /*
 370  * 32-bit SYSENTER entry.
 371  *
 372  * 32-bit system calls through the vDSO's __kernel_vsyscall enter here
 373  * if X86_FEATURE_SEP is available.  This is the preferred system call
 374  * entry on 32-bit systems.
 375  *
 376  * The SYSENTER instruction, in principle, should *only* occur in the
 377  * vDSO.  In practice, a small number of Android devices were shipped
 378  * with a copy of Bionic that inlined a SYSENTER instruction.  This
 379  * never happened in any of Google's Bionic versions -- it only happened
 380  * in a narrow range of Intel-provided versions.
 381  *
 382  * SYSENTER loads SS, ESP, CS, and EIP from previously programmed MSRs.
 383  * IF and VM in RFLAGS are cleared (IOW: interrupts are off).
 384  * SYSENTER does not save anything on the stack,
 385  * and does not save old EIP (!!!), ESP, or EFLAGS.
 386  *
 387  * To avoid losing track of EFLAGS.VM (and thus potentially corrupting
 388  * user and/or vm86 state), we explicitly disable the SYSENTER
 389  * instruction in vm86 mode by reprogramming the MSRs.
 390  *
 391  * Arguments:
 392  * eax  system call number
 393  * ebx  arg1
 394  * ecx  arg2
 395  * edx  arg3
 396  * esi  arg4
 397  * edi  arg5
 398  * ebp  user stack
 399  * 0(%ebp) arg6
 400  */
 401 ENTRY(entry_SYSENTER_32)
 402         movl    TSS_sysenter_sp0(%esp), %esp
 403 .Lsysenter_past_esp:
 404         pushl   $__USER_DS              /* pt_regs->ss */
 405         pushl   %ebp                    /* pt_regs->sp (stashed in bp) */
 406         pushfl                          /* pt_regs->flags (except IF = 0) */
 407         orl     $X86_EFLAGS_IF, (%esp)  /* Fix IF */
 408         pushl   $__USER_CS              /* pt_regs->cs */
 409         pushl   $0                      /* pt_regs->ip = 0 (placeholder) */
 410         pushl   %eax                    /* pt_regs->orig_ax */
 411         SAVE_ALL pt_regs_ax=$-ENOSYS    /* save rest */
 412
 413         /*
 414          * SYSENTER doesn't filter flags, so we need to clear NT, AC
 415          * and TF ourselves.  To save a few cycles, we can check whether
 416          * either was set instead of doing an unconditional popfq.
 417          * This needs to happen before enabling interrupts so that
 418          * we don't get preempted with NT set.
 419          *
 420          * If TF is set, we will single-step all the way to here -- do_debug
 421          * will ignore all the traps.  (Yes, this is slow, but so is
 422          * single-stepping in general.  This allows us to avoid having
 423          * a more complicated code to handle the case where a user program
 424          * forces us to single-step through the SYSENTER entry code.)
 425          *
 426          * NB.: .Lsysenter_fix_flags is a label with the code under it moved
 427          * out-of-line as an optimization: NT is unlikely to be set in the
 428          * majority of the cases and instead of polluting the I$ unnecessarily,
 429          * we're keeping that code behind a branch which will predict as
 430          * not-taken and therefore its instructions won't be fetched.
 431          */
 432         testl   $X86_EFLAGS_NT|X86_EFLAGS_AC|X86_EFLAGS_TF, PT_EFLAGS(%esp)
 433         jnz     .Lsysenter_fix_flags
 434 .Lsysenter_flags_fixed:
 435
 436         /*
 437          * User mode is traced as though IRQs are on, and SYSENTER
 438          * turned them off.
 439          */
 440         TRACE_IRQS_OFF
 441
 442         movl    %esp, %eax
 443         call    do_fast_syscall_32
 444         /* XEN PV guests always use IRET path */
 445         ALTERNATIVE "testl %eax, %eax; jz .Lsyscall_32_done", \
 446                     "jmp .Lsyscall_32_done", X86_FEATURE_XENPV
 447
 448 /* Opportunistic SYSEXIT */
 449         TRACE_IRQS_ON                   /* User mode traces as IRQs on. */
 450         movl    PT_EIP(%esp), %edx      /* pt_regs->ip */
 451         movl    PT_OLDESP(%esp), %ecx   /* pt_regs->sp */
 452 1:      mov     PT_FS(%esp), %fs
 453         PTGS_TO_GS
 454         popl    %ebx                    /* pt_regs->bx */
 455         addl    $2*4, %esp              /* skip pt_regs->cx and pt_regs->dx */
 456         popl    %esi                    /* pt_regs->si */
 457         popl    %edi                    /* pt_regs->di */
 458         popl    %ebp                    /* pt_regs->bp */
 459         popl    %eax                    /* pt_regs->ax */
 460
 461         /*
 462          * Restore all flags except IF. (We restore IF separately because
 463          * STI gives a one-instruction window in which we won't be interrupted,
 464          * whereas POPF does not.)
 465          */
 466         addl    $PT_EFLAGS-PT_DS, %esp  /* point esp at pt_regs->flags */
 467         btr     $X86_EFLAGS_IF_BIT, (%esp)
 468         popfl
 469
 470         /*
 471          * Return back to the vDSO, which will pop ecx and edx.
 472          * Don't bother with DS and ES (they already contain __USER_DS).
 473          */
 474         sti
 475         sysexit
 476
 477 .pushsection .fixup, "ax"
 478 2:      movl    $0, PT_FS(%esp)
 479         jmp     1b
 480 .popsection
 481         _ASM_EXTABLE(1b, 2b)
 482         PTGS_TO_GS_EX
 483
 484 .Lsysenter_fix_flags:
 485         pushl   $X86_EFLAGS_FIXED
 486         popfl
 487         jmp     .Lsysenter_flags_fixed
 488 GLOBAL(__end_SYSENTER_singlestep_region)
 489 ENDPROC(entry_SYSENTER_32)
 490
 491 /*
 492  * 32-bit legacy system call entry.
 493  *
 494  * 32-bit x86 Linux system calls traditionally used the INT $0x80
 495  * instruction.  INT $0x80 lands here.
 496  *
 497  * This entry point can be used by any 32-bit perform system calls.
 498  * Instances of INT $0x80 can be found inline in various programs and
 499  * libraries.  It is also used by the vDSO's __kernel_vsyscall
 500  * fallback for hardware that doesn't support a faster entry method.
 501  * Restarted 32-bit system calls also fall back to INT $0x80
 502  * regardless of what instruction was originally used to do the system
 503  * call.  (64-bit programs can use INT $0x80 as well, but they can
 504  * only run on 64-bit kernels and therefore land in
 505  * entry_INT80_compat.)
 506  *
 507  * This is considered a slow path.  It is not used by most libc
 508  * implementations on modern hardware except during process startup.
 509  *
 510  * Arguments:
 511  * eax  system call number
 512  * ebx  arg1
 513  * ecx  arg2
 514  * edx  arg3
 515  * esi  arg4
 516  * edi  arg5
 517  * ebp  arg6
 518  */
 519 ENTRY(entry_INT80_32)
 520         ASM_CLAC
 521         pushl   %eax                    /* pt_regs->orig_ax */
 522         SAVE_ALL pt_regs_ax=$-ENOSYS    /* save rest */
 523
 524         /*
 525          * User mode is traced as though IRQs are on, and the interrupt gate
 526          * turned them off.
 527          */
 528         TRACE_IRQS_OFF
 529
 530         movl    %esp, %eax
 531         call    do_int80_syscall_32
 532 .Lsyscall_32_done:
 533
 534 restore_all:
 535         TRACE_IRQS_IRET
 536 .Lrestore_all_notrace:
 537 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
 538         ALTERNATIVE     "jmp .Lrestore_nocheck", "", X86_BUG_ESPFIX
 539
 540         movl    PT_EFLAGS(%esp), %eax           # mix EFLAGS, SS and CS
 541         /*
 542          * Warning: PT_OLDSS(%esp) contains the wrong/random values if we
 543          * are returning to the kernel.
 544          * See comments in process.c:copy_thread() for details.
 545          */
 546         movb    PT_OLDSS(%esp), %ah
 547         movb    PT_CS(%esp), %al
 548         andl    $(X86_EFLAGS_VM | (SEGMENT_TI_MASK << 8) | SEGMENT_RPL_MASK), %eax
 549         cmpl    $((SEGMENT_LDT << 8) | USER_RPL), %eax
 550         je .Lldt_ss                             # returning to user-space with LDT SS
 551 #endif
 552 .Lrestore_nocheck:
 553         RESTORE_REGS 4                          # skip orig_eax/error_code
 554 .Lirq_return:
 555         INTERRUPT_RETURN
 556
 557 .section .fixup, "ax"
 558 ENTRY(iret_exc  )
 559         pushl   $0                              # no error code
 560         pushl   $do_iret_error
 561         jmp     common_exception
 562 .previous
 563         _ASM_EXTABLE(.Lirq_return, iret_exc)
 564
 565 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
 566 .Lldt_ss:
 567 /*
 568  * Setup and switch to ESPFIX stack
 569  *
 570  * We're returning to userspace with a 16 bit stack. The CPU will not
 571  * restore the high word of ESP for us on executing iret... This is an
 572  * "official" bug of all the x86-compatible CPUs, which we can work
 573  * around to make dosemu and wine happy. We do this by preloading the
 574  * high word of ESP with the high word of the userspace ESP while
 575  * compensating for the offset by changing to the ESPFIX segment with
 576  * a base address that matches for the difference.
 577  */
 578 #define GDT_ESPFIX_SS PER_CPU_VAR(gdt_page) + (GDT_ENTRY_ESPFIX_SS * 8)
 579         mov     %esp, %edx                      /* load kernel esp */
 580         mov     PT_OLDESP(%esp), %eax           /* load userspace esp */
 581         mov     %dx, %ax                        /* eax: new kernel esp */
 582         sub     %eax, %edx                      /* offset (low word is 0) */
 583         shr     $16, %edx
 584         mov     %dl, GDT_ESPFIX_SS + 4          /* bits 16..23 */
 585         mov     %dh, GDT_ESPFIX_SS + 7          /* bits 24..31 */
 586         pushl   $__ESPFIX_SS
 587         pushl   %eax                            /* new kernel esp */
 588         /*
 589          * Disable interrupts, but do not irqtrace this section: we
 590          * will soon execute iret and the tracer was already set to
 591          * the irqstate after the IRET:
 592          */
 593         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
 594         lss     (%esp), %esp                    /* switch to espfix segment */
 595         jmp     .Lrestore_nocheck
 596 #endif
 597 ENDPROC(entry_INT80_32)
 598
 599 .macro FIXUP_ESPFIX_STACK
 600 /*
 601  * Switch back for ESPFIX stack to the normal zerobased stack
 602  *
 603  * We can't call C functions using the ESPFIX stack. This code reads
 604  * the high word of the segment base from the GDT and swiches to the
 605  * normal stack and adjusts ESP with the matching offset.
 606  */
 607 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
 608         /* fixup the stack */
 609         mov     GDT_ESPFIX_SS + 4, %al /* bits 16..23 */
 610         mov     GDT_ESPFIX_SS + 7, %ah /* bits 24..31 */
 611         shl     $16, %eax
 612         addl    %esp, %eax                      /* the adjusted stack pointer */
 613         pushl   $__KERNEL_DS
 614         pushl   %eax
 615         lss     (%esp), %esp                    /* switch to the normal stack segment */
 616 #endif
 617 .endm
 618 .macro UNWIND_ESPFIX_STACK
 619 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
 620         movl    %ss, %eax
 621         /* see if on espfix stack */
 622         cmpw    $__ESPFIX_SS, %ax
 623         jne     27f
 624         movl    $__KERNEL_DS, %eax
 625         movl    %eax, %ds
 626         movl    %eax, %es
 627         /* switch to normal stack */
 628         FIXUP_ESPFIX_STACK
 629 27:
 630 #endif
 631 .endm
 632
 633 /*
 634  * Build the entry stubs with some assembler magic.
 635  * We pack 1 stub into every 8-byte block.
 636  */
 637         .align 8
 638 ENTRY(irq_entries_start)
 639     vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
 640     .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR - FIRST_EXTERNAL_VECTOR)
 641         pushl   $(~vector+0x80)                 /* Note: always in signed byte range */
 642     vector=vector+1
 643         jmp     common_interrupt
 644         .align  8
 645     .endr
 646 END(irq_entries_start)
 647
 648 /*
 649  * the CPU automatically disables interrupts when executing an IRQ vector,
 650  * so IRQ-flags tracing has to follow that:
 651  */
 652         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
 653 common_interrupt:
 654         ASM_CLAC
 655         addl    $-0x80, (%esp)                  /* Adjust vector into the [-256, -1] range */
 656         SAVE_ALL
 657         ENCODE_FRAME_POINTER
 658         TRACE_IRQS_OFF
 659         movl    %esp, %eax
 660         call    do_IRQ
 661         jmp     ret_from_intr
 662 ENDPROC(common_interrupt)
 663
 664 #define BUILD_INTERRUPT3(name, nr, fn)  \
 665 ENTRY(name)                             \
 666         ASM_CLAC;                       \
 667         pushl   $~(nr);                 \
 668         SAVE_ALL;                       \
 669         ENCODE_FRAME_POINTER;           \
 670         TRACE_IRQS_OFF                  \
 671         movl    %esp, %eax;             \
 672         call    fn;                     \
 673         jmp     ret_from_intr;          \
 674 ENDPROC(name)
 675
 676
 677 #ifdef CONFIG_TRACING
 678 # define TRACE_BUILD_INTERRUPT(name, nr)        BUILD_INTERRUPT3(trace_##name, nr, smp_trace_##name)
 679 #else
 680 # define TRACE_BUILD_INTERRUPT(name, nr)
 681 #endif
 682
 683 #define BUILD_INTERRUPT(name, nr)               \
 684         BUILD_INTERRUPT3(name, nr, smp_##name); \
 685         TRACE_BUILD_INTERRUPT(name, nr)
 686
 687 /* The include is where all of the SMP etc. interrupts come from */
 688 #include <asm/entry_arch.h>
 689
 690 ENTRY(coprocessor_error)
 691         ASM_CLAC
 692         pushl   $0
 693         pushl   $do_coprocessor_error
 694         jmp     common_exception
 695 END(coprocessor_error)
 696
 697 ENTRY(simd_coprocessor_error)
 698         ASM_CLAC
 699         pushl   $0
 700 #ifdef CONFIG_X86_INVD_BUG
 701         /* AMD 486 bug: invd from userspace calls exception 19 instead of #GP */
 702         ALTERNATIVE "pushl      $do_general_protection",        \
 703                     "pushl      $do_simd_coprocessor_error",    \
 704                     X86_FEATURE_XMM
 705 #else
 706         pushl   $do_simd_coprocessor_error
 707 #endif
 708         jmp     common_exception
 709 END(simd_coprocessor_error)
 710
 711 ENTRY(device_not_available)
 712         ASM_CLAC
 713         pushl   $-1                             # mark this as an int
 714         pushl   $do_device_not_available
 715         jmp     common_exception
 716 END(device_not_available)
 717
 718 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 719 ENTRY(native_iret)
 720         iret
 721         _ASM_EXTABLE(native_iret, iret_exc)
 722 END(native_iret)
 723 #endif
 724
 725 ENTRY(overflow)
 726         ASM_CLAC
 727         pushl   $0
 728         pushl   $do_overflow
 729         jmp     common_exception
 730 END(overflow)
 731
 732 ENTRY(bounds)
 733         ASM_CLAC
 734         pushl   $0
 735         pushl   $do_bounds
 736         jmp     common_exception
 737 END(bounds)
 738
 739 ENTRY(invalid_op)
 740         ASM_CLAC
 741         pushl   $0
 742         pushl   $do_invalid_op
 743         jmp     common_exception
 744 END(invalid_op)
 745
 746 ENTRY(coprocessor_segment_overrun)
 747         ASM_CLAC
 748         pushl   $0
 749         pushl   $do_coprocessor_segment_overrun
 750         jmp     common_exception
 751 END(coprocessor_segment_overrun)
 752
 753 ENTRY(invalid_TSS)
 754         ASM_CLAC
 755         pushl   $do_invalid_TSS
 756         jmp     common_exception
 757 END(invalid_TSS)
 758
 759 ENTRY(segment_not_present)
 760         ASM_CLAC
 761         pushl   $do_segment_not_present
 762         jmp     common_exception
 763 END(segment_not_present)
 764
 765 ENTRY(stack_segment)
 766         ASM_CLAC
 767         pushl   $do_stack_segment
 768         jmp     common_exception
 769 END(stack_segment)
 770
 771 ENTRY(alignment_check)
 772         ASM_CLAC
 773         pushl   $do_alignment_check
 774         jmp     common_exception
 775 END(alignment_check)
 776
 777 ENTRY(divide_error)
 778         ASM_CLAC
 779         pushl   $0                              # no error code
 780         pushl   $do_divide_error
 781         jmp     common_exception
 782 END(divide_error)
 783
 784 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 785 ENTRY(machine_check)
 786         ASM_CLAC
 787         pushl   $0
 788         pushl   machine_check_vector
 789         jmp     common_exception
 790 END(machine_check)
 791 #endif
 792
 793 ENTRY(spurious_interrupt_bug)
 794         ASM_CLAC
 795         pushl   $0
 796         pushl   $do_spurious_interrupt_bug
 797         jmp     common_exception
 798 END(spurious_interrupt_bug)
 799
 800 #ifdef CONFIG_XEN
 801 ENTRY(xen_hypervisor_callback)
 802         pushl   $-1                             /* orig_ax = -1 => not a system call */
 803         SAVE_ALL
 804         ENCODE_FRAME_POINTER
 805         TRACE_IRQS_OFF
 806
 807         /*
 808          * Check to see if we got the event in the critical
 809          * region in xen_iret_direct, after we've reenabled
 810          * events and checked for pending events.  This simulates
 811          * iret instruction's behaviour where it delivers a
 812          * pending interrupt when enabling interrupts:
 813          */
 814         movl    PT_EIP(%esp), %eax
 815         cmpl    $xen_iret_start_crit, %eax
 816         jb      1f
 817         cmpl    $xen_iret_end_crit, %eax
 818         jae     1f
 819
 820         jmp     xen_iret_crit_fixup
 821
 822 ENTRY(xen_do_upcall)
 823 1:      mov     %esp, %eax
 824         call    xen_evtchn_do_upcall
 825 #ifndef CONFIG_PREEMPT
 826         call    xen_maybe_preempt_hcall
 827 #endif
 828         jmp     ret_from_intr
 829 ENDPROC(xen_hypervisor_callback)
 830
 831 /*
 832  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
 833  * We get here for two reasons:
 834  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
 835  *  2. Fault while executing IRET
 836  * Category 1 we fix up by reattempting the load, and zeroing the segment
 837  * register if the load fails.
 838  * Category 2 we fix up by jumping to do_iret_error. We cannot use the
 839  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
 840  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
 841  * We distinguish between categories by maintaining a status value in EAX.
 842  */
 843 ENTRY(xen_failsafe_callback)
 844         pushl   %eax
 845         movl    $1, %eax
 846 1:      mov     4(%esp), %ds
 847 2:      mov     8(%esp), %es
 848 3:      mov     12(%esp), %fs
 849 4:      mov     16(%esp), %gs
 850         /* EAX == 0 => Category 1 (Bad segment)
 851            EAX != 0 => Category 2 (Bad IRET) */
 852         testl   %eax, %eax
 853         popl    %eax
 854         lea     16(%esp), %esp
 855         jz      5f
 856         jmp     iret_exc
 857 5:      pushl   $-1                             /* orig_ax = -1 => not a system call */
 858         SAVE_ALL
 859         ENCODE_FRAME_POINTER
 860         jmp     ret_from_exception
 861
 862 .section .fixup, "ax"
 863 6:      xorl    %eax, %eax
 864         movl    %eax, 4(%esp)
 865         jmp     1b
 866 7:      xorl    %eax, %eax
 867         movl    %eax, 8(%esp)
 868         jmp     2b
 869 8:      xorl    %eax, %eax
 870         movl    %eax, 12(%esp)
 871         jmp     3b
 872 9:      xorl    %eax, %eax
 873         movl    %eax, 16(%esp)
 874         jmp     4b
 875 .previous
 876         _ASM_EXTABLE(1b, 6b)
 877         _ASM_EXTABLE(2b, 7b)
 878         _ASM_EXTABLE(3b, 8b)
 879         _ASM_EXTABLE(4b, 9b)
 880 ENDPROC(xen_failsafe_callback)
 881
 882 BUILD_INTERRUPT3(xen_hvm_callback_vector, HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR,
 883                 xen_evtchn_do_upcall)
 884
 885 #endif /* CONFIG_XEN */
 886
 887 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
 888
 889 BUILD_INTERRUPT3(hyperv_callback_vector, HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR,
 890         hyperv_vector_handler)
 891
 892 #endif /* CONFIG_HYPERV */
 893
 894 #ifdef CONFIG_TRACING
 895 ENTRY(trace_page_fault)
 896         ASM_CLAC
 897         pushl   $trace_do_page_fault
 898         jmp     common_exception
 899 END(trace_page_fault)
 900 #endif
 901
 902 ENTRY(page_fault)
 903         ASM_CLAC
 904         pushl   $do_page_fault
 905         ALIGN
 906         jmp common_exception
 907 END(page_fault)
 908
 909 common_exception:
 910         /* the function address is in %gs's slot on the stack */
 911         pushl   %fs
 912         pushl   %es
 913         pushl   %ds
 914         pushl   %eax
 915         pushl   %ebp
 916         pushl   %edi
 917         pushl   %esi
 918         pushl   %edx
 919         pushl   %ecx
 920         pushl   %ebx
 921         ENCODE_FRAME_POINTER
 922         cld
 923         movl    $(__KERNEL_PERCPU), %ecx
 924         movl    %ecx, %fs
 925         UNWIND_ESPFIX_STACK
 926         GS_TO_REG %ecx
 927         movl    PT_GS(%esp), %edi               # get the function address
 928         movl    PT_ORIG_EAX(%esp), %edx         # get the error code
 929         movl    $-1, PT_ORIG_EAX(%esp)          # no syscall to restart
 930         REG_TO_PTGS %ecx
 931         SET_KERNEL_GS %ecx
 932         movl    $(__USER_DS), %ecx
 933         movl    %ecx, %ds
 934         movl    %ecx, %es
 935         TRACE_IRQS_OFF
 936         movl    %esp, %eax                      # pt_regs pointer
 937         call    *%edi
 938         jmp     ret_from_exception
 939 END(common_exception)
 940
 941 ENTRY(debug)
 942         /*
 943          * #DB can happen at the first instruction of
 944          * entry_SYSENTER_32 or in Xen's SYSENTER prologue.  If this
 945          * happens, then we will be running on a very small stack.  We
 946          * need to detect this condition and switch to the thread
 947          * stack before calling any C code at all.
 948          *
 949          * If you edit this code, keep in mind that NMIs can happen in here.
 950          */
 951         ASM_CLAC
 952         pushl   $-1                             # mark this as an int
 953         SAVE_ALL
 954         ENCODE_FRAME_POINTER
 955         xorl    %edx, %edx                      # error code 0
 956         movl    %esp, %eax                      # pt_regs pointer
 957
 958         /* Are we currently on the SYSENTER stack? */
 959         PER_CPU(cpu_tss + CPU_TSS_SYSENTER_stack + SIZEOF_SYSENTER_stack, %ecx)
 960         subl    %eax, %ecx      /* ecx = (end of SYSENTER_stack) - esp */
 961         cmpl    $SIZEOF_SYSENTER_stack, %ecx
 962         jb      .Ldebug_from_sysenter_stack
 963
 964         TRACE_IRQS_OFF
 965         call    do_debug
 966         jmp     ret_from_exception
 967
 968 .Ldebug_from_sysenter_stack:
 969         /* We're on the SYSENTER stack.  Switch off. */
 970         movl    %esp, %ebx
 971         movl    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %esp
 972         TRACE_IRQS_OFF
 973         call    do_debug
 974         movl    %ebx, %esp
 975         jmp     ret_from_exception
 976 END(debug)
 977
 978 /*
 979  * NMI is doubly nasty.  It can happen on the first instruction of
 980  * entry_SYSENTER_32 (just like #DB), but it can also interrupt the beginning
 981  * of the #DB handler even if that #DB in turn hit before entry_SYSENTER_32
 982  * switched stacks.  We handle both conditions by simply checking whether we
 983  * interrupted kernel code running on the SYSENTER stack.
 984  */
 985 ENTRY(nmi)
 986         ASM_CLAC
 987 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
 988         pushl   %eax
 989         movl    %ss, %eax
 990         cmpw    $__ESPFIX_SS, %ax
 991         popl    %eax
 992         je      .Lnmi_espfix_stack
 993 #endif
 994
 995         pushl   %eax                            # pt_regs->orig_ax
 996         SAVE_ALL
 997         ENCODE_FRAME_POINTER
 998         xorl    %edx, %edx                      # zero error code
 999         movl    %esp, %eax                      # pt_regs pointer
1000
1001         /* Are we currently on the SYSENTER stack? */
1002         PER_CPU(cpu_tss + CPU_TSS_SYSENTER_stack + SIZEOF_SYSENTER_stack, %ecx)
1003         subl    %eax, %ecx      /* ecx = (end of SYSENTER_stack) - esp */
1004         cmpl    $SIZEOF_SYSENTER_stack, %ecx
1005         jb      .Lnmi_from_sysenter_stack
1006
1007         /* Not on SYSENTER stack. */
1008         call    do_nmi
1009         jmp     .Lrestore_all_notrace
1010
1011 .Lnmi_from_sysenter_stack:
1012         /*
1013          * We're on the SYSENTER stack.  Switch off.  No one (not even debug)
1014          * is using the thread stack right now, so it's safe for us to use it.
1015          */
1016         movl    %esp, %ebx
1017         movl    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %esp
1018         call    do_nmi
1019         movl    %ebx, %esp
1020         jmp     .Lrestore_all_notrace
1021
1022 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
1023 .Lnmi_espfix_stack:
1024         /*
1025          * create the pointer to lss back
1026          */
1027         pushl   %ss
1028         pushl   %esp
1029         addl    $4, (%esp)
1030         /* copy the iret frame of 12 bytes */
1031         .rept 3
1032         pushl   16(%esp)
1033         .endr
1034         pushl   %eax
1035         SAVE_ALL
1036         ENCODE_FRAME_POINTER
1037         FIXUP_ESPFIX_STACK                      # %eax == %esp
1038         xorl    %edx, %edx                      # zero error code
1039         call    do_nmi
1040         RESTORE_REGS
1041         lss     12+4(%esp), %esp                # back to espfix stack
1042         jmp     .Lirq_return
1043 #endif
1044 END(nmi)
1045
1046 ENTRY(int3)
1047         ASM_CLAC
1048         pushl   $-1                             # mark this as an int
1049         SAVE_ALL
1050         ENCODE_FRAME_POINTER
1051         TRACE_IRQS_OFF
1052         xorl    %edx, %edx                      # zero error code
1053         movl    %esp, %eax                      # pt_regs pointer
1054         call    do_int3
1055         jmp     ret_from_exception
1056 END(int3)
1057
1058 ENTRY(general_protection)
1059         pushl   $do_general_protection
1060         jmp     common_exception
1061 END(general_protection)
1062
1063 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1064 ENTRY(async_page_fault)
1065         ASM_CLAC
1066         pushl   $do_async_page_fault
1067         jmp     common_exception
1068 END(async_page_fault)
1069 #endif
1070
1071 ENTRY(rewind_stack_do_exit)
1072         /* Prevent any naive code from trying to unwind to our caller. */
1073         xorl    %ebp, %ebp
1074
1075         movl    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %esi
1076         leal    -TOP_OF_KERNEL_STACK_PADDING-PTREGS_SIZE(%esi), %esp
1077
1078         call    do_exit
1079 1:      jmp 1b
1080 END(rewind_stack_do_exit)