]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/x86/entry/entry_64.S
Merge tag 'clk-fixes-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[karo-tx-linux.git] / arch / x86 / entry / entry_64.S
1 /*
2  *  linux/arch/x86_64/entry.S
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Andi Kleen SuSE Labs
6  *  Copyright (C) 2000  Pavel Machek <pavel@suse.cz>
7  *
8  * entry.S contains the system-call and fault low-level handling routines.
9  *
10  * Some of this is documented in Documentation/x86/entry_64.txt
11  *
12  * A note on terminology:
13  * - iret frame:        Architecture defined interrupt frame from SS to RIP
14  *                      at the top of the kernel process stack.
15  *
16  * Some macro usage:
17  * - ENTRY/END:         Define functions in the symbol table.
18  * - TRACE_IRQ_*:       Trace hardirq state for lock debugging.
19  * - idtentry:          Define exception entry points.
20  */
21 #include <linux/linkage.h>
22 #include <asm/segment.h>
23 #include <asm/cache.h>
24 #include <asm/errno.h>
25 #include "calling.h"
26 #include <asm/asm-offsets.h>
27 #include <asm/msr.h>
28 #include <asm/unistd.h>
29 #include <asm/thread_info.h>
30 #include <asm/hw_irq.h>
31 #include <asm/page_types.h>
32 #include <asm/irqflags.h>
33 #include <asm/paravirt.h>
34 #include <asm/percpu.h>
35 #include <asm/asm.h>
36 #include <asm/smap.h>
37 #include <asm/pgtable_types.h>
38 #include <asm/export.h>
39 #include <asm/frame.h>
40 #include <linux/err.h>
41
42 .code64
43 .section .entry.text, "ax"
44
45 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
46 ENTRY(native_usergs_sysret64)
47         swapgs
48         sysretq
49 ENDPROC(native_usergs_sysret64)
50 #endif /* CONFIG_PARAVIRT */
51
52 .macro TRACE_IRQS_IRETQ
53 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
54         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* interrupts off? */
55         jnc     1f
56         TRACE_IRQS_ON
57 1:
58 #endif
59 .endm
60
61 /*
62  * When dynamic function tracer is enabled it will add a breakpoint
63  * to all locations that it is about to modify, sync CPUs, update
64  * all the code, sync CPUs, then remove the breakpoints. In this time
65  * if lockdep is enabled, it might jump back into the debug handler
66  * outside the updating of the IST protection. (TRACE_IRQS_ON/OFF).
67  *
68  * We need to change the IDT table before calling TRACE_IRQS_ON/OFF to
69  * make sure the stack pointer does not get reset back to the top
70  * of the debug stack, and instead just reuses the current stack.
71  */
72 #if defined(CONFIG_DYNAMIC_FTRACE) && defined(CONFIG_TRACE_IRQFLAGS)
73
74 .macro TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
75         call    debug_stack_set_zero
76         TRACE_IRQS_OFF
77         call    debug_stack_reset
78 .endm
79
80 .macro TRACE_IRQS_ON_DEBUG
81         call    debug_stack_set_zero
82         TRACE_IRQS_ON
83         call    debug_stack_reset
84 .endm
85
86 .macro TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
87         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* interrupts off? */
88         jnc     1f
89         TRACE_IRQS_ON_DEBUG
90 1:
91 .endm
92
93 #else
94 # define TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                   TRACE_IRQS_OFF
95 # define TRACE_IRQS_ON_DEBUG                    TRACE_IRQS_ON
96 # define TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG                 TRACE_IRQS_IRETQ
97 #endif
98
99 /*
100  * 64-bit SYSCALL instruction entry. Up to 6 arguments in registers.
101  *
102  * This is the only entry point used for 64-bit system calls.  The
103  * hardware interface is reasonably well designed and the register to
104  * argument mapping Linux uses fits well with the registers that are
105  * available when SYSCALL is used.
106  *
107  * SYSCALL instructions can be found inlined in libc implementations as
108  * well as some other programs and libraries.  There are also a handful
109  * of SYSCALL instructions in the vDSO used, for example, as a
110  * clock_gettimeofday fallback.
111  *
112  * 64-bit SYSCALL saves rip to rcx, clears rflags.RF, then saves rflags to r11,
113  * then loads new ss, cs, and rip from previously programmed MSRs.
114  * rflags gets masked by a value from another MSR (so CLD and CLAC
115  * are not needed). SYSCALL does not save anything on the stack
116  * and does not change rsp.
117  *
118  * Registers on entry:
119  * rax  system call number
120  * rcx  return address
121  * r11  saved rflags (note: r11 is callee-clobbered register in C ABI)
122  * rdi  arg0
123  * rsi  arg1
124  * rdx  arg2
125  * r10  arg3 (needs to be moved to rcx to conform to C ABI)
126  * r8   arg4
127  * r9   arg5
128  * (note: r12-r15, rbp, rbx are callee-preserved in C ABI)
129  *
130  * Only called from user space.
131  *
132  * When user can change pt_regs->foo always force IRET. That is because
133  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
134  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
135  */
136
137 ENTRY(entry_SYSCALL_64)
138         /*
139          * Interrupts are off on entry.
140          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
141          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
142          */
143         SWAPGS_UNSAFE_STACK
144         /*
145          * A hypervisor implementation might want to use a label
146          * after the swapgs, so that it can do the swapgs
147          * for the guest and jump here on syscall.
148          */
149 GLOBAL(entry_SYSCALL_64_after_swapgs)
150
151         movq    %rsp, PER_CPU_VAR(rsp_scratch)
152         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
153
154         TRACE_IRQS_OFF
155
156         /* Construct struct pt_regs on stack */
157         pushq   $__USER_DS                      /* pt_regs->ss */
158         pushq   PER_CPU_VAR(rsp_scratch)        /* pt_regs->sp */
159         pushq   %r11                            /* pt_regs->flags */
160         pushq   $__USER_CS                      /* pt_regs->cs */
161         pushq   %rcx                            /* pt_regs->ip */
162         pushq   %rax                            /* pt_regs->orig_ax */
163         pushq   %rdi                            /* pt_regs->di */
164         pushq   %rsi                            /* pt_regs->si */
165         pushq   %rdx                            /* pt_regs->dx */
166         pushq   %rcx                            /* pt_regs->cx */
167         pushq   $-ENOSYS                        /* pt_regs->ax */
168         pushq   %r8                             /* pt_regs->r8 */
169         pushq   %r9                             /* pt_regs->r9 */
170         pushq   %r10                            /* pt_regs->r10 */
171         pushq   %r11                            /* pt_regs->r11 */
172         sub     $(6*8), %rsp                    /* pt_regs->bp, bx, r12-15 not saved */
173
174         /*
175          * If we need to do entry work or if we guess we'll need to do
176          * exit work, go straight to the slow path.
177          */
178         movq    PER_CPU_VAR(current_task), %r11
179         testl   $_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY|_TIF_ALLWORK_MASK, TASK_TI_flags(%r11)
180         jnz     entry_SYSCALL64_slow_path
181
182 entry_SYSCALL_64_fastpath:
183         /*
184          * Easy case: enable interrupts and issue the syscall.  If the syscall
185          * needs pt_regs, we'll call a stub that disables interrupts again
186          * and jumps to the slow path.
187          */
188         TRACE_IRQS_ON
189         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
190 #if __SYSCALL_MASK == ~0
191         cmpq    $__NR_syscall_max, %rax
192 #else
193         andl    $__SYSCALL_MASK, %eax
194         cmpl    $__NR_syscall_max, %eax
195 #endif
196         ja      1f                              /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
197         movq    %r10, %rcx
198
199         /*
200          * This call instruction is handled specially in stub_ptregs_64.
201          * It might end up jumping to the slow path.  If it jumps, RAX
202          * and all argument registers are clobbered.
203          */
204         call    *sys_call_table(, %rax, 8)
205 .Lentry_SYSCALL_64_after_fastpath_call:
206
207         movq    %rax, RAX(%rsp)
208 1:
209
210         /*
211          * If we get here, then we know that pt_regs is clean for SYSRET64.
212          * If we see that no exit work is required (which we are required
213          * to check with IRQs off), then we can go straight to SYSRET64.
214          */
215         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
216         TRACE_IRQS_OFF
217         movq    PER_CPU_VAR(current_task), %r11
218         testl   $_TIF_ALLWORK_MASK, TASK_TI_flags(%r11)
219         jnz     1f
220
221         LOCKDEP_SYS_EXIT
222         TRACE_IRQS_ON           /* user mode is traced as IRQs on */
223         movq    RIP(%rsp), %rcx
224         movq    EFLAGS(%rsp), %r11
225         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
226         movq    RSP(%rsp), %rsp
227         USERGS_SYSRET64
228
229 1:
230         /*
231          * The fast path looked good when we started, but something changed
232          * along the way and we need to switch to the slow path.  Calling
233          * raise(3) will trigger this, for example.  IRQs are off.
234          */
235         TRACE_IRQS_ON
236         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
237         SAVE_EXTRA_REGS
238         movq    %rsp, %rdi
239         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
240         jmp     return_from_SYSCALL_64
241
242 entry_SYSCALL64_slow_path:
243         /* IRQs are off. */
244         SAVE_EXTRA_REGS
245         movq    %rsp, %rdi
246         call    do_syscall_64           /* returns with IRQs disabled */
247
248 return_from_SYSCALL_64:
249         RESTORE_EXTRA_REGS
250         TRACE_IRQS_IRETQ                /* we're about to change IF */
251
252         /*
253          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
254          * a completely clean 64-bit userspace context.
255          */
256         movq    RCX(%rsp), %rcx
257         movq    RIP(%rsp), %r11
258         cmpq    %rcx, %r11                      /* RCX == RIP */
259         jne     opportunistic_sysret_failed
260
261         /*
262          * On Intel CPUs, SYSRET with non-canonical RCX/RIP will #GP
263          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
264          * the kernel, since userspace controls RSP.
265          *
266          * If width of "canonical tail" ever becomes variable, this will need
267          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
268          */
269         .ifne __VIRTUAL_MASK_SHIFT - 47
270         .error "virtual address width changed -- SYSRET checks need update"
271         .endif
272
273         /* Change top 16 bits to be the sign-extension of 47th bit */
274         shl     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
275         sar     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
276
277         /* If this changed %rcx, it was not canonical */
278         cmpq    %rcx, %r11
279         jne     opportunistic_sysret_failed
280
281         cmpq    $__USER_CS, CS(%rsp)            /* CS must match SYSRET */
282         jne     opportunistic_sysret_failed
283
284         movq    R11(%rsp), %r11
285         cmpq    %r11, EFLAGS(%rsp)              /* R11 == RFLAGS */
286         jne     opportunistic_sysret_failed
287
288         /*
289          * SYSCALL clears RF when it saves RFLAGS in R11 and SYSRET cannot
290          * restore RF properly. If the slowpath sets it for whatever reason, we
291          * need to restore it correctly.
292          *
293          * SYSRET can restore TF, but unlike IRET, restoring TF results in a
294          * trap from userspace immediately after SYSRET.  This would cause an
295          * infinite loop whenever #DB happens with register state that satisfies
296          * the opportunistic SYSRET conditions.  For example, single-stepping
297          * this user code:
298          *
299          *           movq       $stuck_here, %rcx
300          *           pushfq
301          *           popq %r11
302          *   stuck_here:
303          *
304          * would never get past 'stuck_here'.
305          */
306         testq   $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
307         jnz     opportunistic_sysret_failed
308
309         /* nothing to check for RSP */
310
311         cmpq    $__USER_DS, SS(%rsp)            /* SS must match SYSRET */
312         jne     opportunistic_sysret_failed
313
314         /*
315          * We win! This label is here just for ease of understanding
316          * perf profiles. Nothing jumps here.
317          */
318 syscall_return_via_sysret:
319         /* rcx and r11 are already restored (see code above) */
320         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
321         movq    RSP(%rsp), %rsp
322         USERGS_SYSRET64
323
324 opportunistic_sysret_failed:
325         SWAPGS
326         jmp     restore_c_regs_and_iret
327 END(entry_SYSCALL_64)
328
329 ENTRY(stub_ptregs_64)
330         /*
331          * Syscalls marked as needing ptregs land here.
332          * If we are on the fast path, we need to save the extra regs,
333          * which we achieve by trying again on the slow path.  If we are on
334          * the slow path, the extra regs are already saved.
335          *
336          * RAX stores a pointer to the C function implementing the syscall.
337          * IRQs are on.
338          */
339         cmpq    $.Lentry_SYSCALL_64_after_fastpath_call, (%rsp)
340         jne     1f
341
342         /*
343          * Called from fast path -- disable IRQs again, pop return address
344          * and jump to slow path
345          */
346         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
347         TRACE_IRQS_OFF
348         popq    %rax
349         jmp     entry_SYSCALL64_slow_path
350
351 1:
352         jmp     *%rax                           /* Called from C */
353 END(stub_ptregs_64)
354
355 .macro ptregs_stub func
356 ENTRY(ptregs_\func)
357         leaq    \func(%rip), %rax
358         jmp     stub_ptregs_64
359 END(ptregs_\func)
360 .endm
361
362 /* Instantiate ptregs_stub for each ptregs-using syscall */
363 #define __SYSCALL_64_QUAL_(sym)
364 #define __SYSCALL_64_QUAL_ptregs(sym) ptregs_stub sym
365 #define __SYSCALL_64(nr, sym, qual) __SYSCALL_64_QUAL_##qual(sym)
366 #include <asm/syscalls_64.h>
367
368 /*
369  * %rdi: prev task
370  * %rsi: next task
371  */
372 ENTRY(__switch_to_asm)
373         /*
374          * Save callee-saved registers
375          * This must match the order in inactive_task_frame
376          */
377         pushq   %rbp
378         pushq   %rbx
379         pushq   %r12
380         pushq   %r13
381         pushq   %r14
382         pushq   %r15
383
384         /* switch stack */
385         movq    %rsp, TASK_threadsp(%rdi)
386         movq    TASK_threadsp(%rsi), %rsp
387
388 #ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
389         movq    TASK_stack_canary(%rsi), %rbx
390         movq    %rbx, PER_CPU_VAR(irq_stack_union)+stack_canary_offset
391 #endif
392
393         /* restore callee-saved registers */
394         popq    %r15
395         popq    %r14
396         popq    %r13
397         popq    %r12
398         popq    %rbx
399         popq    %rbp
400
401         jmp     __switch_to
402 END(__switch_to_asm)
403
404 /*
405  * A newly forked process directly context switches into this address.
406  *
407  * rax: prev task we switched from
408  * rbx: kernel thread func (NULL for user thread)
409  * r12: kernel thread arg
410  */
411 ENTRY(ret_from_fork)
412         FRAME_BEGIN                     /* help unwinder find end of stack */
413         movq    %rax, %rdi
414         call    schedule_tail           /* rdi: 'prev' task parameter */
415
416         testq   %rbx, %rbx              /* from kernel_thread? */
417         jnz     1f                      /* kernel threads are uncommon */
418
419 2:
420         leaq    FRAME_OFFSET(%rsp),%rdi /* pt_regs pointer */
421         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
422         TRACE_IRQS_ON                   /* user mode is traced as IRQS on */
423         SWAPGS
424         FRAME_END
425         jmp     restore_regs_and_iret
426
427 1:
428         /* kernel thread */
429         movq    %r12, %rdi
430         call    *%rbx
431         /*
432          * A kernel thread is allowed to return here after successfully
433          * calling do_execve().  Exit to userspace to complete the execve()
434          * syscall.
435          */
436         movq    $0, RAX(%rsp)
437         jmp     2b
438 END(ret_from_fork)
439
440 /*
441  * Build the entry stubs with some assembler magic.
442  * We pack 1 stub into every 8-byte block.
443  */
444         .align 8
445 ENTRY(irq_entries_start)
446     vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
447     .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR - FIRST_EXTERNAL_VECTOR)
448         pushq   $(~vector+0x80)                 /* Note: always in signed byte range */
449     vector=vector+1
450         jmp     common_interrupt
451         .align  8
452     .endr
453 END(irq_entries_start)
454
455 /*
456  * Interrupt entry/exit.
457  *
458  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
459  *
460  * Entry runs with interrupts off.
461  */
462
463 /* 0(%rsp): ~(interrupt number) */
464         .macro interrupt func
465         cld
466         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
467         SAVE_C_REGS
468         SAVE_EXTRA_REGS
469         ENCODE_FRAME_POINTER
470
471         testb   $3, CS(%rsp)
472         jz      1f
473
474         /*
475          * IRQ from user mode.  Switch to kernel gsbase and inform context
476          * tracking that we're in kernel mode.
477          */
478         SWAPGS
479
480         /*
481          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
482          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
483          * (which can take locks).  Since TRACE_IRQS_OFF idempotent,
484          * the simplest way to handle it is to just call it twice if
485          * we enter from user mode.  There's no reason to optimize this since
486          * TRACE_IRQS_OFF is a no-op if lockdep is off.
487          */
488         TRACE_IRQS_OFF
489
490         CALL_enter_from_user_mode
491
492 1:
493         /*
494          * Save previous stack pointer, optionally switch to interrupt stack.
495          * irq_count is used to check if a CPU is already on an interrupt stack
496          * or not. While this is essentially redundant with preempt_count it is
497          * a little cheaper to use a separate counter in the PDA (short of
498          * moving irq_enter into assembly, which would be too much work)
499          */
500         movq    %rsp, %rdi
501         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
502         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
503         pushq   %rdi
504         /* We entered an interrupt context - irqs are off: */
505         TRACE_IRQS_OFF
506
507         call    \func   /* rdi points to pt_regs */
508         .endm
509
510         /*
511          * The interrupt stubs push (~vector+0x80) onto the stack and
512          * then jump to common_interrupt.
513          */
514         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
515 common_interrupt:
516         ASM_CLAC
517         addq    $-0x80, (%rsp)                  /* Adjust vector to [-256, -1] range */
518         interrupt do_IRQ
519         /* 0(%rsp): old RSP */
520 ret_from_intr:
521         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
522         TRACE_IRQS_OFF
523         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
524
525         /* Restore saved previous stack */
526         popq    %rsp
527
528         testb   $3, CS(%rsp)
529         jz      retint_kernel
530
531         /* Interrupt came from user space */
532 GLOBAL(retint_user)
533         mov     %rsp,%rdi
534         call    prepare_exit_to_usermode
535         TRACE_IRQS_IRETQ
536         SWAPGS
537         jmp     restore_regs_and_iret
538
539 /* Returning to kernel space */
540 retint_kernel:
541 #ifdef CONFIG_PREEMPT
542         /* Interrupts are off */
543         /* Check if we need preemption */
544         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* were interrupts off? */
545         jnc     1f
546 0:      cmpl    $0, PER_CPU_VAR(__preempt_count)
547         jnz     1f
548         call    preempt_schedule_irq
549         jmp     0b
550 1:
551 #endif
552         /*
553          * The iretq could re-enable interrupts:
554          */
555         TRACE_IRQS_IRETQ
556
557 /*
558  * At this label, code paths which return to kernel and to user,
559  * which come from interrupts/exception and from syscalls, merge.
560  */
561 GLOBAL(restore_regs_and_iret)
562         RESTORE_EXTRA_REGS
563 restore_c_regs_and_iret:
564         RESTORE_C_REGS
565         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
566         INTERRUPT_RETURN
567
568 ENTRY(native_iret)
569         /*
570          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
571          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
572          */
573 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
574         testb   $4, (SS-RIP)(%rsp)
575         jnz     native_irq_return_ldt
576 #endif
577
578 .global native_irq_return_iret
579 native_irq_return_iret:
580         /*
581          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
582          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
583          * Double-faults due to espfix64 are handled in do_double_fault.
584          * Other faults here are fatal.
585          */
586         iretq
587
588 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
589 native_irq_return_ldt:
590         /*
591          * We are running with user GSBASE.  All GPRs contain their user
592          * values.  We have a percpu ESPFIX stack that is eight slots
593          * long (see ESPFIX_STACK_SIZE).  espfix_waddr points to the bottom
594          * of the ESPFIX stack.
595          *
596          * We clobber RAX and RDI in this code.  We stash RDI on the
597          * normal stack and RAX on the ESPFIX stack.
598          *
599          * The ESPFIX stack layout we set up looks like this:
600          *
601          * --- top of ESPFIX stack ---
602          * SS
603          * RSP
604          * RFLAGS
605          * CS
606          * RIP  <-- RSP points here when we're done
607          * RAX  <-- espfix_waddr points here
608          * --- bottom of ESPFIX stack ---
609          */
610
611         pushq   %rdi                            /* Stash user RDI */
612         SWAPGS
613         movq    PER_CPU_VAR(espfix_waddr), %rdi
614         movq    %rax, (0*8)(%rdi)               /* user RAX */
615         movq    (1*8)(%rsp), %rax               /* user RIP */
616         movq    %rax, (1*8)(%rdi)
617         movq    (2*8)(%rsp), %rax               /* user CS */
618         movq    %rax, (2*8)(%rdi)
619         movq    (3*8)(%rsp), %rax               /* user RFLAGS */
620         movq    %rax, (3*8)(%rdi)
621         movq    (5*8)(%rsp), %rax               /* user SS */
622         movq    %rax, (5*8)(%rdi)
623         movq    (4*8)(%rsp), %rax               /* user RSP */
624         movq    %rax, (4*8)(%rdi)
625         /* Now RAX == RSP. */
626
627         andl    $0xffff0000, %eax               /* RAX = (RSP & 0xffff0000) */
628         popq    %rdi                            /* Restore user RDI */
629
630         /*
631          * espfix_stack[31:16] == 0.  The page tables are set up such that
632          * (espfix_stack | (X & 0xffff0000)) points to a read-only alias of
633          * espfix_waddr for any X.  That is, there are 65536 RO aliases of
634          * the same page.  Set up RSP so that RSP[31:16] contains the
635          * respective 16 bits of the /userspace/ RSP and RSP nonetheless
636          * still points to an RO alias of the ESPFIX stack.
637          */
638         orq     PER_CPU_VAR(espfix_stack), %rax
639         SWAPGS
640         movq    %rax, %rsp
641
642         /*
643          * At this point, we cannot write to the stack any more, but we can
644          * still read.
645          */
646         popq    %rax                            /* Restore user RAX */
647
648         /*
649          * RSP now points to an ordinary IRET frame, except that the page
650          * is read-only and RSP[31:16] are preloaded with the userspace
651          * values.  We can now IRET back to userspace.
652          */
653         jmp     native_irq_return_iret
654 #endif
655 END(common_interrupt)
656
657 /*
658  * APIC interrupts.
659  */
660 .macro apicinterrupt3 num sym do_sym
661 ENTRY(\sym)
662         ASM_CLAC
663         pushq   $~(\num)
664 .Lcommon_\sym:
665         interrupt \do_sym
666         jmp     ret_from_intr
667 END(\sym)
668 .endm
669
670 #ifdef CONFIG_TRACING
671 #define trace(sym) trace_##sym
672 #define smp_trace(sym) smp_trace_##sym
673
674 .macro trace_apicinterrupt num sym
675 apicinterrupt3 \num trace(\sym) smp_trace(\sym)
676 .endm
677 #else
678 .macro trace_apicinterrupt num sym do_sym
679 .endm
680 #endif
681
682 /* Make sure APIC interrupt handlers end up in the irqentry section: */
683 #if defined(CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER) || defined(CONFIG_KASAN)
684 # define PUSH_SECTION_IRQENTRY  .pushsection .irqentry.text, "ax"
685 # define POP_SECTION_IRQENTRY   .popsection
686 #else
687 # define PUSH_SECTION_IRQENTRY
688 # define POP_SECTION_IRQENTRY
689 #endif
690
691 .macro apicinterrupt num sym do_sym
692 PUSH_SECTION_IRQENTRY
693 apicinterrupt3 \num \sym \do_sym
694 trace_apicinterrupt \num \sym
695 POP_SECTION_IRQENTRY
696 .endm
697
698 #ifdef CONFIG_SMP
699 apicinterrupt3 IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR          irq_move_cleanup_interrupt      smp_irq_move_cleanup_interrupt
700 apicinterrupt3 REBOOT_VECTOR                    reboot_interrupt                smp_reboot_interrupt
701 #endif
702
703 #ifdef CONFIG_X86_UV
704 apicinterrupt3 UV_BAU_MESSAGE                   uv_bau_message_intr1            uv_bau_message_interrupt
705 #endif
706
707 apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR                apic_timer_interrupt            smp_apic_timer_interrupt
708 apicinterrupt X86_PLATFORM_IPI_VECTOR           x86_platform_ipi                smp_x86_platform_ipi
709
710 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM
711 apicinterrupt3 POSTED_INTR_VECTOR               kvm_posted_intr_ipi             smp_kvm_posted_intr_ipi
712 apicinterrupt3 POSTED_INTR_WAKEUP_VECTOR        kvm_posted_intr_wakeup_ipi      smp_kvm_posted_intr_wakeup_ipi
713 #endif
714
715 #ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
716 apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR             threshold_interrupt             smp_threshold_interrupt
717 #endif
718
719 #ifdef CONFIG_X86_MCE_AMD
720 apicinterrupt DEFERRED_ERROR_VECTOR             deferred_error_interrupt        smp_deferred_error_interrupt
721 #endif
722
723 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
724 apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR               thermal_interrupt               smp_thermal_interrupt
725 #endif
726
727 #ifdef CONFIG_SMP
728 apicinterrupt CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR       call_function_single_interrupt  smp_call_function_single_interrupt
729 apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR              call_function_interrupt         smp_call_function_interrupt
730 apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR                 reschedule_interrupt            smp_reschedule_interrupt
731 #endif
732
733 apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR                 error_interrupt                 smp_error_interrupt
734 apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR              spurious_interrupt              smp_spurious_interrupt
735
736 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
737 apicinterrupt IRQ_WORK_VECTOR                   irq_work_interrupt              smp_irq_work_interrupt
738 #endif
739
740 /*
741  * Exception entry points.
742  */
743 #define CPU_TSS_IST(x) PER_CPU_VAR(cpu_tss) + (TSS_ist + ((x) - 1) * 8)
744
745 .macro idtentry sym do_sym has_error_code:req paranoid=0 shift_ist=-1
746 ENTRY(\sym)
747         /* Sanity check */
748         .if \shift_ist != -1 && \paranoid == 0
749         .error "using shift_ist requires paranoid=1"
750         .endif
751
752         ASM_CLAC
753         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
754
755         .ifeq \has_error_code
756         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
757         .endif
758
759         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
760
761         .if \paranoid
762         .if \paranoid == 1
763         testb   $3, CS(%rsp)                    /* If coming from userspace, switch stacks */
764         jnz     1f
765         .endif
766         call    paranoid_entry
767         .else
768         call    error_entry
769         .endif
770         /* returned flag: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: don't need it */
771
772         .if \paranoid
773         .if \shift_ist != -1
774         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                    /* reload IDT in case of recursion */
775         .else
776         TRACE_IRQS_OFF
777         .endif
778         .endif
779
780         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
781
782         .if \has_error_code
783         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
784         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
785         .else
786         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
787         .endif
788
789         .if \shift_ist != -1
790         subq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
791         .endif
792
793         call    \do_sym
794
795         .if \shift_ist != -1
796         addq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
797         .endif
798
799         /* these procedures expect "no swapgs" flag in ebx */
800         .if \paranoid
801         jmp     paranoid_exit
802         .else
803         jmp     error_exit
804         .endif
805
806         .if \paranoid == 1
807         /*
808          * Paranoid entry from userspace.  Switch stacks and treat it
809          * as a normal entry.  This means that paranoid handlers
810          * run in real process context if user_mode(regs).
811          */
812 1:
813         call    error_entry
814
815
816         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
817         call    sync_regs
818         movq    %rax, %rsp                      /* switch stack */
819
820         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
821
822         .if \has_error_code
823         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
824         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
825         .else
826         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
827         .endif
828
829         call    \do_sym
830
831         jmp     error_exit                      /* %ebx: no swapgs flag */
832         .endif
833 END(\sym)
834 .endm
835
836 #ifdef CONFIG_TRACING
837 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
838 idtentry trace(\sym) trace(\do_sym) has_error_code=\has_error_code
839 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
840 .endm
841 #else
842 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
843 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
844 .endm
845 #endif
846
847 idtentry divide_error                   do_divide_error                 has_error_code=0
848 idtentry overflow                       do_overflow                     has_error_code=0
849 idtentry bounds                         do_bounds                       has_error_code=0
850 idtentry invalid_op                     do_invalid_op                   has_error_code=0
851 idtentry device_not_available           do_device_not_available         has_error_code=0
852 idtentry double_fault                   do_double_fault                 has_error_code=1 paranoid=2
853 idtentry coprocessor_segment_overrun    do_coprocessor_segment_overrun  has_error_code=0
854 idtentry invalid_TSS                    do_invalid_TSS                  has_error_code=1
855 idtentry segment_not_present            do_segment_not_present          has_error_code=1
856 idtentry spurious_interrupt_bug         do_spurious_interrupt_bug       has_error_code=0
857 idtentry coprocessor_error              do_coprocessor_error            has_error_code=0
858 idtentry alignment_check                do_alignment_check              has_error_code=1
859 idtentry simd_coprocessor_error         do_simd_coprocessor_error       has_error_code=0
860
861
862         /*
863          * Reload gs selector with exception handling
864          * edi:  new selector
865          */
866 ENTRY(native_load_gs_index)
867         pushfq
868         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY & ~CLBR_RDI)
869         SWAPGS
870 .Lgs_change:
871         movl    %edi, %gs
872 2:      ALTERNATIVE "", "mfence", X86_BUG_SWAPGS_FENCE
873         SWAPGS
874         popfq
875         ret
876 END(native_load_gs_index)
877 EXPORT_SYMBOL(native_load_gs_index)
878
879         _ASM_EXTABLE(.Lgs_change, bad_gs)
880         .section .fixup, "ax"
881         /* running with kernelgs */
882 bad_gs:
883         SWAPGS                                  /* switch back to user gs */
884 .macro ZAP_GS
885         /* This can't be a string because the preprocessor needs to see it. */
886         movl $__USER_DS, %eax
887         movl %eax, %gs
888 .endm
889         ALTERNATIVE "", "ZAP_GS", X86_BUG_NULL_SEG
890         xorl    %eax, %eax
891         movl    %eax, %gs
892         jmp     2b
893         .previous
894
895 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
896 ENTRY(do_softirq_own_stack)
897         pushq   %rbp
898         mov     %rsp, %rbp
899         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
900         cmove   PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
901         push    %rbp                            /* frame pointer backlink */
902         call    __do_softirq
903         leaveq
904         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
905         ret
906 END(do_softirq_own_stack)
907
908 #ifdef CONFIG_XEN
909 idtentry xen_hypervisor_callback xen_do_hypervisor_callback has_error_code=0
910
911 /*
912  * A note on the "critical region" in our callback handler.
913  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
914  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
915  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
916  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
917  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
918  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
919  * like to avoid the possibility.
920  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
921  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
922  * activation and restart the handler using the previous one.
923  */
924 ENTRY(xen_do_hypervisor_callback)               /* do_hypervisor_callback(struct *pt_regs) */
925
926 /*
927  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
928  * see the correct pointer to the pt_regs
929  */
930         movq    %rdi, %rsp                      /* we don't return, adjust the stack frame */
931 11:     incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
932         movq    %rsp, %rbp
933         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
934         pushq   %rbp                            /* frame pointer backlink */
935         call    xen_evtchn_do_upcall
936         popq    %rsp
937         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
938 #ifndef CONFIG_PREEMPT
939         call    xen_maybe_preempt_hcall
940 #endif
941         jmp     error_exit
942 END(xen_do_hypervisor_callback)
943
944 /*
945  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
946  * We get here for two reasons:
947  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
948  *  2. Fault while executing IRET
949  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
950  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
951  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
952  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
953  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
954  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
955  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
956  */
957 ENTRY(xen_failsafe_callback)
958         movl    %ds, %ecx
959         cmpw    %cx, 0x10(%rsp)
960         jne     1f
961         movl    %es, %ecx
962         cmpw    %cx, 0x18(%rsp)
963         jne     1f
964         movl    %fs, %ecx
965         cmpw    %cx, 0x20(%rsp)
966         jne     1f
967         movl    %gs, %ecx
968         cmpw    %cx, 0x28(%rsp)
969         jne     1f
970         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
971         movq    (%rsp), %rcx
972         movq    8(%rsp), %r11
973         addq    $0x30, %rsp
974         pushq   $0                              /* RIP */
975         pushq   %r11
976         pushq   %rcx
977         jmp     general_protection
978 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
979         movq    (%rsp), %rcx
980         movq    8(%rsp), %r11
981         addq    $0x30, %rsp
982         pushq   $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
983         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
984         SAVE_C_REGS
985         SAVE_EXTRA_REGS
986         ENCODE_FRAME_POINTER
987         jmp     error_exit
988 END(xen_failsafe_callback)
989
990 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
991         xen_hvm_callback_vector xen_evtchn_do_upcall
992
993 #endif /* CONFIG_XEN */
994
995 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
996 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
997         hyperv_callback_vector hyperv_vector_handler
998 #endif /* CONFIG_HYPERV */
999
1000 idtentry debug                  do_debug                has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
1001 idtentry int3                   do_int3                 has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
1002 idtentry stack_segment          do_stack_segment        has_error_code=1
1003
1004 #ifdef CONFIG_XEN
1005 idtentry xen_debug              do_debug                has_error_code=0
1006 idtentry xen_int3               do_int3                 has_error_code=0
1007 idtentry xen_stack_segment      do_stack_segment        has_error_code=1
1008 #endif
1009
1010 idtentry general_protection     do_general_protection   has_error_code=1
1011 trace_idtentry page_fault       do_page_fault           has_error_code=1
1012
1013 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1014 idtentry async_page_fault       do_async_page_fault     has_error_code=1
1015 #endif
1016
1017 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1018 idtentry machine_check                                  has_error_code=0        paranoid=1 do_sym=*machine_check_vector(%rip)
1019 #endif
1020
1021 /*
1022  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1023  * Use slow, but surefire "are we in kernel?" check.
1024  * Return: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: otherwise
1025  */
1026 ENTRY(paranoid_entry)
1027         cld
1028         SAVE_C_REGS 8
1029         SAVE_EXTRA_REGS 8
1030         ENCODE_FRAME_POINTER 8
1031         movl    $1, %ebx
1032         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
1033         rdmsr
1034         testl   %edx, %edx
1035         js      1f                              /* negative -> in kernel */
1036         SWAPGS
1037         xorl    %ebx, %ebx
1038 1:      ret
1039 END(paranoid_entry)
1040
1041 /*
1042  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
1043  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
1044  * from kernel space.
1045  *
1046  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
1047  * in syscall entry), so checking for preemption here would
1048  * be complicated.  Fortunately, we there's no good reason
1049  * to try to handle preemption here.
1050  *
1051  * On entry, ebx is "no swapgs" flag (1: don't need swapgs, 0: need it)
1052  */
1053 ENTRY(paranoid_exit)
1054         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1055         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
1056         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1057         jnz     paranoid_exit_no_swapgs
1058         TRACE_IRQS_IRETQ
1059         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1060         jmp     paranoid_exit_restore
1061 paranoid_exit_no_swapgs:
1062         TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
1063 paranoid_exit_restore:
1064         RESTORE_EXTRA_REGS
1065         RESTORE_C_REGS
1066         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
1067         INTERRUPT_RETURN
1068 END(paranoid_exit)
1069
1070 /*
1071  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1072  * Return: EBX=0: came from user mode; EBX=1: otherwise
1073  */
1074 ENTRY(error_entry)
1075         cld
1076         SAVE_C_REGS 8
1077         SAVE_EXTRA_REGS 8
1078         ENCODE_FRAME_POINTER 8
1079         xorl    %ebx, %ebx
1080         testb   $3, CS+8(%rsp)
1081         jz      .Lerror_kernelspace
1082
1083         /*
1084          * We entered from user mode or we're pretending to have entered
1085          * from user mode due to an IRET fault.
1086          */
1087         SWAPGS
1088
1089 .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs:
1090         /*
1091          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
1092          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
1093          * (which can take locks).
1094          */
1095         TRACE_IRQS_OFF
1096         CALL_enter_from_user_mode
1097         ret
1098
1099 .Lerror_entry_done:
1100         TRACE_IRQS_OFF
1101         ret
1102
1103         /*
1104          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
1105          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
1106          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
1107          * for these here too.
1108          */
1109 .Lerror_kernelspace:
1110         incl    %ebx
1111         leaq    native_irq_return_iret(%rip), %rcx
1112         cmpq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1113         je      .Lerror_bad_iret
1114         movl    %ecx, %eax                      /* zero extend */
1115         cmpq    %rax, RIP+8(%rsp)
1116         je      .Lbstep_iret
1117         cmpq    $.Lgs_change, RIP+8(%rsp)
1118         jne     .Lerror_entry_done
1119
1120         /*
1121          * hack: .Lgs_change can fail with user gsbase.  If this happens, fix up
1122          * gsbase and proceed.  We'll fix up the exception and land in
1123          * .Lgs_change's error handler with kernel gsbase.
1124          */
1125         SWAPGS
1126         jmp .Lerror_entry_done
1127
1128 .Lbstep_iret:
1129         /* Fix truncated RIP */
1130         movq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1131         /* fall through */
1132
1133 .Lerror_bad_iret:
1134         /*
1135          * We came from an IRET to user mode, so we have user gsbase.
1136          * Switch to kernel gsbase:
1137          */
1138         SWAPGS
1139
1140         /*
1141          * Pretend that the exception came from user mode: set up pt_regs
1142          * as if we faulted immediately after IRET and clear EBX so that
1143          * error_exit knows that we will be returning to user mode.
1144          */
1145         mov     %rsp, %rdi
1146         call    fixup_bad_iret
1147         mov     %rax, %rsp
1148         decl    %ebx
1149         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs
1150 END(error_entry)
1151
1152
1153 /*
1154  * On entry, EBX is a "return to kernel mode" flag:
1155  *   1: already in kernel mode, don't need SWAPGS
1156  *   0: user gsbase is loaded, we need SWAPGS and standard preparation for return to usermode
1157  */
1158 ENTRY(error_exit)
1159         movl    %ebx, %eax
1160         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1161         TRACE_IRQS_OFF
1162         testl   %eax, %eax
1163         jnz     retint_kernel
1164         jmp     retint_user
1165 END(error_exit)
1166
1167 /* Runs on exception stack */
1168 ENTRY(nmi)
1169         /*
1170          * Fix up the exception frame if we're on Xen.
1171          * PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME is guaranteed to push at most
1172          * one value to the stack on native, so it may clobber the rdx
1173          * scratch slot, but it won't clobber any of the important
1174          * slots past it.
1175          *
1176          * Xen is a different story, because the Xen frame itself overlaps
1177          * the "NMI executing" variable.
1178          */
1179         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
1180
1181         /*
1182          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1183          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1184          * This means that we can have nested NMIs where the next
1185          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1186          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1187          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1188          * anyway.
1189          *
1190          * To handle this case we do the following:
1191          *  Check the a special location on the stack that contains
1192          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1193          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1194          *  is an NMI stack.
1195          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1196          *  stack then:
1197          *    o Set the special variable on the stack
1198          *    o Copy the interrupt frame into an "outermost" location on the
1199          *      stack
1200          *    o Copy the interrupt frame into an "iret" location on the stack
1201          *    o Continue processing the NMI
1202          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1203          *    o Modify the "iret" location to jump to the repeat_nmi
1204          *    o return back to the first NMI
1205          *
1206          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1207          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1208          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1209          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1210          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1211          * NMI.
1212          *
1213          * However, espfix prevents us from directly returning to userspace
1214          * with a single IRET instruction.  Similarly, IRET to user mode
1215          * can fault.  We therefore handle NMIs from user space like
1216          * other IST entries.
1217          */
1218
1219         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1220         pushq   %rdx
1221
1222         testb   $3, CS-RIP+8(%rsp)
1223         jz      .Lnmi_from_kernel
1224
1225         /*
1226          * NMI from user mode.  We need to run on the thread stack, but we
1227          * can't go through the normal entry paths: NMIs are masked, and
1228          * we don't want to enable interrupts, because then we'll end
1229          * up in an awkward situation in which IRQs are on but NMIs
1230          * are off.
1231          *
1232          * We also must not push anything to the stack before switching
1233          * stacks lest we corrupt the "NMI executing" variable.
1234          */
1235
1236         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1237         cld
1238         movq    %rsp, %rdx
1239         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
1240         pushq   5*8(%rdx)       /* pt_regs->ss */
1241         pushq   4*8(%rdx)       /* pt_regs->rsp */
1242         pushq   3*8(%rdx)       /* pt_regs->flags */
1243         pushq   2*8(%rdx)       /* pt_regs->cs */
1244         pushq   1*8(%rdx)       /* pt_regs->rip */
1245         pushq   $-1             /* pt_regs->orig_ax */
1246         pushq   %rdi            /* pt_regs->di */
1247         pushq   %rsi            /* pt_regs->si */
1248         pushq   (%rdx)          /* pt_regs->dx */
1249         pushq   %rcx            /* pt_regs->cx */
1250         pushq   %rax            /* pt_regs->ax */
1251         pushq   %r8             /* pt_regs->r8 */
1252         pushq   %r9             /* pt_regs->r9 */
1253         pushq   %r10            /* pt_regs->r10 */
1254         pushq   %r11            /* pt_regs->r11 */
1255         pushq   %rbx            /* pt_regs->rbx */
1256         pushq   %rbp            /* pt_regs->rbp */
1257         pushq   %r12            /* pt_regs->r12 */
1258         pushq   %r13            /* pt_regs->r13 */
1259         pushq   %r14            /* pt_regs->r14 */
1260         pushq   %r15            /* pt_regs->r15 */
1261         ENCODE_FRAME_POINTER
1262
1263         /*
1264          * At this point we no longer need to worry about stack damage
1265          * due to nesting -- we're on the normal thread stack and we're
1266          * done with the NMI stack.
1267          */
1268
1269         movq    %rsp, %rdi
1270         movq    $-1, %rsi
1271         call    do_nmi
1272
1273         /*
1274          * Return back to user mode.  We must *not* do the normal exit
1275          * work, because we don't want to enable interrupts.
1276          */
1277         SWAPGS
1278         jmp     restore_regs_and_iret
1279
1280 .Lnmi_from_kernel:
1281         /*
1282          * Here's what our stack frame will look like:
1283          * +---------------------------------------------------------+
1284          * | original SS                                             |
1285          * | original Return RSP                                     |
1286          * | original RFLAGS                                         |
1287          * | original CS                                             |
1288          * | original RIP                                            |
1289          * +---------------------------------------------------------+
1290          * | temp storage for rdx                                    |
1291          * +---------------------------------------------------------+
1292          * | "NMI executing" variable                                |
1293          * +---------------------------------------------------------+
1294          * | iret SS          } Copied from "outermost" frame        |
1295          * | iret Return RSP  } on each loop iteration; overwritten  |
1296          * | iret RFLAGS      } by a nested NMI to force another     |
1297          * | iret CS          } iteration if needed.                 |
1298          * | iret RIP         }                                      |
1299          * +---------------------------------------------------------+
1300          * | outermost SS          } initialized in first_nmi;       |
1301          * | outermost Return RSP  } will not be changed before      |
1302          * | outermost RFLAGS      } NMI processing is done.         |
1303          * | outermost CS          } Copied to "iret" frame on each  |
1304          * | outermost RIP         } iteration.                      |
1305          * +---------------------------------------------------------+
1306          * | pt_regs                                                 |
1307          * +---------------------------------------------------------+
1308          *
1309          * The "original" frame is used by hardware.  Before re-enabling
1310          * NMIs, we need to be done with it, and we need to leave enough
1311          * space for the asm code here.
1312          *
1313          * We return by executing IRET while RSP points to the "iret" frame.
1314          * That will either return for real or it will loop back into NMI
1315          * processing.
1316          *
1317          * The "outermost" frame is copied to the "iret" frame on each
1318          * iteration of the loop, so each iteration starts with the "iret"
1319          * frame pointing to the final return target.
1320          */
1321
1322         /*
1323          * Determine whether we're a nested NMI.
1324          *
1325          * If we interrupted kernel code between repeat_nmi and
1326          * end_repeat_nmi, then we are a nested NMI.  We must not
1327          * modify the "iret" frame because it's being written by
1328          * the outer NMI.  That's okay; the outer NMI handler is
1329          * about to about to call do_nmi anyway, so we can just
1330          * resume the outer NMI.
1331          */
1332
1333         movq    $repeat_nmi, %rdx
1334         cmpq    8(%rsp), %rdx
1335         ja      1f
1336         movq    $end_repeat_nmi, %rdx
1337         cmpq    8(%rsp), %rdx
1338         ja      nested_nmi_out
1339 1:
1340
1341         /*
1342          * Now check "NMI executing".  If it's set, then we're nested.
1343          * This will not detect if we interrupted an outer NMI just
1344          * before IRET.
1345          */
1346         cmpl    $1, -8(%rsp)
1347         je      nested_nmi
1348
1349         /*
1350          * Now test if the previous stack was an NMI stack.  This covers
1351          * the case where we interrupt an outer NMI after it clears
1352          * "NMI executing" but before IRET.  We need to be careful, though:
1353          * there is one case in which RSP could point to the NMI stack
1354          * despite there being no NMI active: naughty userspace controls
1355          * RSP at the very beginning of the SYSCALL targets.  We can
1356          * pull a fast one on naughty userspace, though: we program
1357          * SYSCALL to mask DF, so userspace cannot cause DF to be set
1358          * if it controls the kernel's RSP.  We set DF before we clear
1359          * "NMI executing".
1360          */
1361         lea     6*8(%rsp), %rdx
1362         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1363         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1364         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1365         ja      first_nmi
1366
1367         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1368         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1369         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1370         jb      first_nmi
1371
1372         /* Ah, it is within the NMI stack. */
1373
1374         testb   $(X86_EFLAGS_DF >> 8), (3*8 + 1)(%rsp)
1375         jz      first_nmi       /* RSP was user controlled. */
1376
1377         /* This is a nested NMI. */
1378
1379 nested_nmi:
1380         /*
1381          * Modify the "iret" frame to point to repeat_nmi, forcing another
1382          * iteration of NMI handling.
1383          */
1384         subq    $8, %rsp
1385         leaq    -10*8(%rsp), %rdx
1386         pushq   $__KERNEL_DS
1387         pushq   %rdx
1388         pushfq
1389         pushq   $__KERNEL_CS
1390         pushq   $repeat_nmi
1391
1392         /* Put stack back */
1393         addq    $(6*8), %rsp
1394
1395 nested_nmi_out:
1396         popq    %rdx
1397
1398         /* We are returning to kernel mode, so this cannot result in a fault. */
1399         INTERRUPT_RETURN
1400
1401 first_nmi:
1402         /* Restore rdx. */
1403         movq    (%rsp), %rdx
1404
1405         /* Make room for "NMI executing". */
1406         pushq   $0
1407
1408         /* Leave room for the "iret" frame */
1409         subq    $(5*8), %rsp
1410
1411         /* Copy the "original" frame to the "outermost" frame */
1412         .rept 5
1413         pushq   11*8(%rsp)
1414         .endr
1415
1416         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1417
1418 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
1419         /*
1420          * For ease of testing, unmask NMIs right away.  Disabled by
1421          * default because IRET is very expensive.
1422          */
1423         pushq   $0              /* SS */
1424         pushq   %rsp            /* RSP (minus 8 because of the previous push) */
1425         addq    $8, (%rsp)      /* Fix up RSP */
1426         pushfq                  /* RFLAGS */
1427         pushq   $__KERNEL_CS    /* CS */
1428         pushq   $1f             /* RIP */
1429         INTERRUPT_RETURN        /* continues at repeat_nmi below */
1430 1:
1431 #endif
1432
1433 repeat_nmi:
1434         /*
1435          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1436          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1437          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1438          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1439          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1440          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1441          * NMI will update.
1442          *
1443          * RSP is pointing to "outermost RIP".  gsbase is unknown, but, if
1444          * we're repeating an NMI, gsbase has the same value that it had on
1445          * the first iteration.  paranoid_entry will load the kernel
1446          * gsbase if needed before we call do_nmi.  "NMI executing"
1447          * is zero.
1448          */
1449         movq    $1, 10*8(%rsp)          /* Set "NMI executing". */
1450
1451         /*
1452          * Copy the "outermost" frame to the "iret" frame.  NMIs that nest
1453          * here must not modify the "iret" frame while we're writing to
1454          * it or it will end up containing garbage.
1455          */
1456         addq    $(10*8), %rsp
1457         .rept 5
1458         pushq   -6*8(%rsp)
1459         .endr
1460         subq    $(5*8), %rsp
1461 end_repeat_nmi:
1462
1463         /*
1464          * Everything below this point can be preempted by a nested NMI.
1465          * If this happens, then the inner NMI will change the "iret"
1466          * frame to point back to repeat_nmi.
1467          */
1468         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1469         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1470
1471         /*
1472          * Use paranoid_entry to handle SWAPGS, but no need to use paranoid_exit
1473          * as we should not be calling schedule in NMI context.
1474          * Even with normal interrupts enabled. An NMI should not be
1475          * setting NEED_RESCHED or anything that normal interrupts and
1476          * exceptions might do.
1477          */
1478         call    paranoid_entry
1479
1480         /* paranoidentry do_nmi, 0; without TRACE_IRQS_OFF */
1481         movq    %rsp, %rdi
1482         movq    $-1, %rsi
1483         call    do_nmi
1484
1485         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1486         jnz     nmi_restore
1487 nmi_swapgs:
1488         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1489 nmi_restore:
1490         RESTORE_EXTRA_REGS
1491         RESTORE_C_REGS
1492
1493         /* Point RSP at the "iret" frame. */
1494         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 6*8
1495
1496         /*
1497          * Clear "NMI executing".  Set DF first so that we can easily
1498          * distinguish the remaining code between here and IRET from
1499          * the SYSCALL entry and exit paths.  On a native kernel, we
1500          * could just inspect RIP, but, on paravirt kernels,
1501          * INTERRUPT_RETURN can translate into a jump into a
1502          * hypercall page.
1503          */
1504         std
1505         movq    $0, 5*8(%rsp)           /* clear "NMI executing" */
1506
1507         /*
1508          * INTERRUPT_RETURN reads the "iret" frame and exits the NMI
1509          * stack in a single instruction.  We are returning to kernel
1510          * mode, so this cannot result in a fault.
1511          */
1512         INTERRUPT_RETURN
1513 END(nmi)
1514
1515 ENTRY(ignore_sysret)
1516         mov     $-ENOSYS, %eax
1517         sysret
1518 END(ignore_sysret)
1519
1520 ENTRY(rewind_stack_do_exit)
1521         /* Prevent any naive code from trying to unwind to our caller. */
1522         xorl    %ebp, %ebp
1523
1524         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rax
1525         leaq    -TOP_OF_KERNEL_STACK_PADDING-PTREGS_SIZE(%rax), %rsp
1526
1527         call    do_exit
1528 1:      jmp 1b
1529 END(rewind_stack_do_exit)