]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/x86/entry/entry_64.S
Merge tag 'sunxi-fixes-for-4.12' of https://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_ANY)
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_ANY)
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          * Change top 16 bits to be the sign-extension of 47th bit
270          */
271         shl     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
272         sar     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
273
274         /* If this changed %rcx, it was not canonical */
275         cmpq    %rcx, %r11
276         jne     opportunistic_sysret_failed
277
278         cmpq    $__USER_CS, CS(%rsp)            /* CS must match SYSRET */
279         jne     opportunistic_sysret_failed
280
281         movq    R11(%rsp), %r11
282         cmpq    %r11, EFLAGS(%rsp)              /* R11 == RFLAGS */
283         jne     opportunistic_sysret_failed
284
285         /*
286          * SYSCALL clears RF when it saves RFLAGS in R11 and SYSRET cannot
287          * restore RF properly. If the slowpath sets it for whatever reason, we
288          * need to restore it correctly.
289          *
290          * SYSRET can restore TF, but unlike IRET, restoring TF results in a
291          * trap from userspace immediately after SYSRET.  This would cause an
292          * infinite loop whenever #DB happens with register state that satisfies
293          * the opportunistic SYSRET conditions.  For example, single-stepping
294          * this user code:
295          *
296          *           movq       $stuck_here, %rcx
297          *           pushfq
298          *           popq %r11
299          *   stuck_here:
300          *
301          * would never get past 'stuck_here'.
302          */
303         testq   $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
304         jnz     opportunistic_sysret_failed
305
306         /* nothing to check for RSP */
307
308         cmpq    $__USER_DS, SS(%rsp)            /* SS must match SYSRET */
309         jne     opportunistic_sysret_failed
310
311         /*
312          * We win! This label is here just for ease of understanding
313          * perf profiles. Nothing jumps here.
314          */
315 syscall_return_via_sysret:
316         /* rcx and r11 are already restored (see code above) */
317         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
318         movq    RSP(%rsp), %rsp
319         USERGS_SYSRET64
320
321 opportunistic_sysret_failed:
322         SWAPGS
323         jmp     restore_c_regs_and_iret
324 END(entry_SYSCALL_64)
325
326 ENTRY(stub_ptregs_64)
327         /*
328          * Syscalls marked as needing ptregs land here.
329          * If we are on the fast path, we need to save the extra regs,
330          * which we achieve by trying again on the slow path.  If we are on
331          * the slow path, the extra regs are already saved.
332          *
333          * RAX stores a pointer to the C function implementing the syscall.
334          * IRQs are on.
335          */
336         cmpq    $.Lentry_SYSCALL_64_after_fastpath_call, (%rsp)
337         jne     1f
338
339         /*
340          * Called from fast path -- disable IRQs again, pop return address
341          * and jump to slow path
342          */
343         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
344         TRACE_IRQS_OFF
345         popq    %rax
346         jmp     entry_SYSCALL64_slow_path
347
348 1:
349         jmp     *%rax                           /* Called from C */
350 END(stub_ptregs_64)
351
352 .macro ptregs_stub func
353 ENTRY(ptregs_\func)
354         leaq    \func(%rip), %rax
355         jmp     stub_ptregs_64
356 END(ptregs_\func)
357 .endm
358
359 /* Instantiate ptregs_stub for each ptregs-using syscall */
360 #define __SYSCALL_64_QUAL_(sym)
361 #define __SYSCALL_64_QUAL_ptregs(sym) ptregs_stub sym
362 #define __SYSCALL_64(nr, sym, qual) __SYSCALL_64_QUAL_##qual(sym)
363 #include <asm/syscalls_64.h>
364
365 /*
366  * %rdi: prev task
367  * %rsi: next task
368  */
369 ENTRY(__switch_to_asm)
370         /*
371          * Save callee-saved registers
372          * This must match the order in inactive_task_frame
373          */
374         pushq   %rbp
375         pushq   %rbx
376         pushq   %r12
377         pushq   %r13
378         pushq   %r14
379         pushq   %r15
380
381         /* switch stack */
382         movq    %rsp, TASK_threadsp(%rdi)
383         movq    TASK_threadsp(%rsi), %rsp
384
385 #ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
386         movq    TASK_stack_canary(%rsi), %rbx
387         movq    %rbx, PER_CPU_VAR(irq_stack_union)+stack_canary_offset
388 #endif
389
390         /* restore callee-saved registers */
391         popq    %r15
392         popq    %r14
393         popq    %r13
394         popq    %r12
395         popq    %rbx
396         popq    %rbp
397
398         jmp     __switch_to
399 END(__switch_to_asm)
400
401 /*
402  * A newly forked process directly context switches into this address.
403  *
404  * rax: prev task we switched from
405  * rbx: kernel thread func (NULL for user thread)
406  * r12: kernel thread arg
407  */
408 ENTRY(ret_from_fork)
409         FRAME_BEGIN                     /* help unwinder find end of stack */
410         movq    %rax, %rdi
411         call    schedule_tail           /* rdi: 'prev' task parameter */
412
413         testq   %rbx, %rbx              /* from kernel_thread? */
414         jnz     1f                      /* kernel threads are uncommon */
415
416 2:
417         leaq    FRAME_OFFSET(%rsp),%rdi /* pt_regs pointer */
418         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
419         TRACE_IRQS_ON                   /* user mode is traced as IRQS on */
420         SWAPGS
421         FRAME_END
422         jmp     restore_regs_and_iret
423
424 1:
425         /* kernel thread */
426         movq    %r12, %rdi
427         call    *%rbx
428         /*
429          * A kernel thread is allowed to return here after successfully
430          * calling do_execve().  Exit to userspace to complete the execve()
431          * syscall.
432          */
433         movq    $0, RAX(%rsp)
434         jmp     2b
435 END(ret_from_fork)
436
437 /*
438  * Build the entry stubs with some assembler magic.
439  * We pack 1 stub into every 8-byte block.
440  */
441         .align 8
442 ENTRY(irq_entries_start)
443     vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
444     .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR - FIRST_EXTERNAL_VECTOR)
445         pushq   $(~vector+0x80)                 /* Note: always in signed byte range */
446     vector=vector+1
447         jmp     common_interrupt
448         .align  8
449     .endr
450 END(irq_entries_start)
451
452 /*
453  * Interrupt entry/exit.
454  *
455  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
456  *
457  * Entry runs with interrupts off.
458  */
459
460 /* 0(%rsp): ~(interrupt number) */
461         .macro interrupt func
462         cld
463         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
464         SAVE_C_REGS
465         SAVE_EXTRA_REGS
466         ENCODE_FRAME_POINTER
467
468         testb   $3, CS(%rsp)
469         jz      1f
470
471         /*
472          * IRQ from user mode.  Switch to kernel gsbase and inform context
473          * tracking that we're in kernel mode.
474          */
475         SWAPGS
476
477         /*
478          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
479          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
480          * (which can take locks).  Since TRACE_IRQS_OFF idempotent,
481          * the simplest way to handle it is to just call it twice if
482          * we enter from user mode.  There's no reason to optimize this since
483          * TRACE_IRQS_OFF is a no-op if lockdep is off.
484          */
485         TRACE_IRQS_OFF
486
487         CALL_enter_from_user_mode
488
489 1:
490         /*
491          * Save previous stack pointer, optionally switch to interrupt stack.
492          * irq_count is used to check if a CPU is already on an interrupt stack
493          * or not. While this is essentially redundant with preempt_count it is
494          * a little cheaper to use a separate counter in the PDA (short of
495          * moving irq_enter into assembly, which would be too much work)
496          */
497         movq    %rsp, %rdi
498         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
499         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
500         pushq   %rdi
501         /* We entered an interrupt context - irqs are off: */
502         TRACE_IRQS_OFF
503
504         call    \func   /* rdi points to pt_regs */
505         .endm
506
507         /*
508          * The interrupt stubs push (~vector+0x80) onto the stack and
509          * then jump to common_interrupt.
510          */
511         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
512 common_interrupt:
513         ASM_CLAC
514         addq    $-0x80, (%rsp)                  /* Adjust vector to [-256, -1] range */
515         interrupt do_IRQ
516         /* 0(%rsp): old RSP */
517 ret_from_intr:
518         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
519         TRACE_IRQS_OFF
520         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
521
522         /* Restore saved previous stack */
523         popq    %rsp
524
525         testb   $3, CS(%rsp)
526         jz      retint_kernel
527
528         /* Interrupt came from user space */
529 GLOBAL(retint_user)
530         mov     %rsp,%rdi
531         call    prepare_exit_to_usermode
532         TRACE_IRQS_IRETQ
533         SWAPGS
534         jmp     restore_regs_and_iret
535
536 /* Returning to kernel space */
537 retint_kernel:
538 #ifdef CONFIG_PREEMPT
539         /* Interrupts are off */
540         /* Check if we need preemption */
541         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* were interrupts off? */
542         jnc     1f
543 0:      cmpl    $0, PER_CPU_VAR(__preempt_count)
544         jnz     1f
545         call    preempt_schedule_irq
546         jmp     0b
547 1:
548 #endif
549         /*
550          * The iretq could re-enable interrupts:
551          */
552         TRACE_IRQS_IRETQ
553
554 /*
555  * At this label, code paths which return to kernel and to user,
556  * which come from interrupts/exception and from syscalls, merge.
557  */
558 GLOBAL(restore_regs_and_iret)
559         RESTORE_EXTRA_REGS
560 restore_c_regs_and_iret:
561         RESTORE_C_REGS
562         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
563         INTERRUPT_RETURN
564
565 ENTRY(native_iret)
566         /*
567          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
568          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
569          */
570 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
571         testb   $4, (SS-RIP)(%rsp)
572         jnz     native_irq_return_ldt
573 #endif
574
575 .global native_irq_return_iret
576 native_irq_return_iret:
577         /*
578          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
579          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
580          * Double-faults due to espfix64 are handled in do_double_fault.
581          * Other faults here are fatal.
582          */
583         iretq
584
585 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
586 native_irq_return_ldt:
587         /*
588          * We are running with user GSBASE.  All GPRs contain their user
589          * values.  We have a percpu ESPFIX stack that is eight slots
590          * long (see ESPFIX_STACK_SIZE).  espfix_waddr points to the bottom
591          * of the ESPFIX stack.
592          *
593          * We clobber RAX and RDI in this code.  We stash RDI on the
594          * normal stack and RAX on the ESPFIX stack.
595          *
596          * The ESPFIX stack layout we set up looks like this:
597          *
598          * --- top of ESPFIX stack ---
599          * SS
600          * RSP
601          * RFLAGS
602          * CS
603          * RIP  <-- RSP points here when we're done
604          * RAX  <-- espfix_waddr points here
605          * --- bottom of ESPFIX stack ---
606          */
607
608         pushq   %rdi                            /* Stash user RDI */
609         SWAPGS
610         movq    PER_CPU_VAR(espfix_waddr), %rdi
611         movq    %rax, (0*8)(%rdi)               /* user RAX */
612         movq    (1*8)(%rsp), %rax               /* user RIP */
613         movq    %rax, (1*8)(%rdi)
614         movq    (2*8)(%rsp), %rax               /* user CS */
615         movq    %rax, (2*8)(%rdi)
616         movq    (3*8)(%rsp), %rax               /* user RFLAGS */
617         movq    %rax, (3*8)(%rdi)
618         movq    (5*8)(%rsp), %rax               /* user SS */
619         movq    %rax, (5*8)(%rdi)
620         movq    (4*8)(%rsp), %rax               /* user RSP */
621         movq    %rax, (4*8)(%rdi)
622         /* Now RAX == RSP. */
623
624         andl    $0xffff0000, %eax               /* RAX = (RSP & 0xffff0000) */
625         popq    %rdi                            /* Restore user RDI */
626
627         /*
628          * espfix_stack[31:16] == 0.  The page tables are set up such that
629          * (espfix_stack | (X & 0xffff0000)) points to a read-only alias of
630          * espfix_waddr for any X.  That is, there are 65536 RO aliases of
631          * the same page.  Set up RSP so that RSP[31:16] contains the
632          * respective 16 bits of the /userspace/ RSP and RSP nonetheless
633          * still points to an RO alias of the ESPFIX stack.
634          */
635         orq     PER_CPU_VAR(espfix_stack), %rax
636         SWAPGS
637         movq    %rax, %rsp
638
639         /*
640          * At this point, we cannot write to the stack any more, but we can
641          * still read.
642          */
643         popq    %rax                            /* Restore user RAX */
644
645         /*
646          * RSP now points to an ordinary IRET frame, except that the page
647          * is read-only and RSP[31:16] are preloaded with the userspace
648          * values.  We can now IRET back to userspace.
649          */
650         jmp     native_irq_return_iret
651 #endif
652 END(common_interrupt)
653
654 /*
655  * APIC interrupts.
656  */
657 .macro apicinterrupt3 num sym do_sym
658 ENTRY(\sym)
659         ASM_CLAC
660         pushq   $~(\num)
661 .Lcommon_\sym:
662         interrupt \do_sym
663         jmp     ret_from_intr
664 END(\sym)
665 .endm
666
667 #ifdef CONFIG_TRACING
668 #define trace(sym) trace_##sym
669 #define smp_trace(sym) smp_trace_##sym
670
671 .macro trace_apicinterrupt num sym
672 apicinterrupt3 \num trace(\sym) smp_trace(\sym)
673 .endm
674 #else
675 .macro trace_apicinterrupt num sym do_sym
676 .endm
677 #endif
678
679 /* Make sure APIC interrupt handlers end up in the irqentry section: */
680 #if defined(CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER) || defined(CONFIG_KASAN)
681 # define PUSH_SECTION_IRQENTRY  .pushsection .irqentry.text, "ax"
682 # define POP_SECTION_IRQENTRY   .popsection
683 #else
684 # define PUSH_SECTION_IRQENTRY
685 # define POP_SECTION_IRQENTRY
686 #endif
687
688 .macro apicinterrupt num sym do_sym
689 PUSH_SECTION_IRQENTRY
690 apicinterrupt3 \num \sym \do_sym
691 trace_apicinterrupt \num \sym
692 POP_SECTION_IRQENTRY
693 .endm
694
695 #ifdef CONFIG_SMP
696 apicinterrupt3 IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR          irq_move_cleanup_interrupt      smp_irq_move_cleanup_interrupt
697 apicinterrupt3 REBOOT_VECTOR                    reboot_interrupt                smp_reboot_interrupt
698 #endif
699
700 #ifdef CONFIG_X86_UV
701 apicinterrupt3 UV_BAU_MESSAGE                   uv_bau_message_intr1            uv_bau_message_interrupt
702 #endif
703
704 apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR                apic_timer_interrupt            smp_apic_timer_interrupt
705 apicinterrupt X86_PLATFORM_IPI_VECTOR           x86_platform_ipi                smp_x86_platform_ipi
706
707 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM
708 apicinterrupt3 POSTED_INTR_VECTOR               kvm_posted_intr_ipi             smp_kvm_posted_intr_ipi
709 apicinterrupt3 POSTED_INTR_WAKEUP_VECTOR        kvm_posted_intr_wakeup_ipi      smp_kvm_posted_intr_wakeup_ipi
710 #endif
711
712 #ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
713 apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR             threshold_interrupt             smp_threshold_interrupt
714 #endif
715
716 #ifdef CONFIG_X86_MCE_AMD
717 apicinterrupt DEFERRED_ERROR_VECTOR             deferred_error_interrupt        smp_deferred_error_interrupt
718 #endif
719
720 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
721 apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR               thermal_interrupt               smp_thermal_interrupt
722 #endif
723
724 #ifdef CONFIG_SMP
725 apicinterrupt CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR       call_function_single_interrupt  smp_call_function_single_interrupt
726 apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR              call_function_interrupt         smp_call_function_interrupt
727 apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR                 reschedule_interrupt            smp_reschedule_interrupt
728 #endif
729
730 apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR                 error_interrupt                 smp_error_interrupt
731 apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR              spurious_interrupt              smp_spurious_interrupt
732
733 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
734 apicinterrupt IRQ_WORK_VECTOR                   irq_work_interrupt              smp_irq_work_interrupt
735 #endif
736
737 /*
738  * Exception entry points.
739  */
740 #define CPU_TSS_IST(x) PER_CPU_VAR(cpu_tss) + (TSS_ist + ((x) - 1) * 8)
741
742 .macro idtentry sym do_sym has_error_code:req paranoid=0 shift_ist=-1
743 ENTRY(\sym)
744         /* Sanity check */
745         .if \shift_ist != -1 && \paranoid == 0
746         .error "using shift_ist requires paranoid=1"
747         .endif
748
749         ASM_CLAC
750         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
751
752         .ifeq \has_error_code
753         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
754         .endif
755
756         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
757
758         .if \paranoid
759         .if \paranoid == 1
760         testb   $3, CS(%rsp)                    /* If coming from userspace, switch stacks */
761         jnz     1f
762         .endif
763         call    paranoid_entry
764         .else
765         call    error_entry
766         .endif
767         /* returned flag: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: don't need it */
768
769         .if \paranoid
770         .if \shift_ist != -1
771         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                    /* reload IDT in case of recursion */
772         .else
773         TRACE_IRQS_OFF
774         .endif
775         .endif
776
777         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
778
779         .if \has_error_code
780         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
781         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
782         .else
783         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
784         .endif
785
786         .if \shift_ist != -1
787         subq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
788         .endif
789
790         call    \do_sym
791
792         .if \shift_ist != -1
793         addq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
794         .endif
795
796         /* these procedures expect "no swapgs" flag in ebx */
797         .if \paranoid
798         jmp     paranoid_exit
799         .else
800         jmp     error_exit
801         .endif
802
803         .if \paranoid == 1
804         /*
805          * Paranoid entry from userspace.  Switch stacks and treat it
806          * as a normal entry.  This means that paranoid handlers
807          * run in real process context if user_mode(regs).
808          */
809 1:
810         call    error_entry
811
812
813         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
814         call    sync_regs
815         movq    %rax, %rsp                      /* switch stack */
816
817         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
818
819         .if \has_error_code
820         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
821         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
822         .else
823         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
824         .endif
825
826         call    \do_sym
827
828         jmp     error_exit                      /* %ebx: no swapgs flag */
829         .endif
830 END(\sym)
831 .endm
832
833 #ifdef CONFIG_TRACING
834 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
835 idtentry trace(\sym) trace(\do_sym) has_error_code=\has_error_code
836 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
837 .endm
838 #else
839 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
840 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
841 .endm
842 #endif
843
844 idtentry divide_error                   do_divide_error                 has_error_code=0
845 idtentry overflow                       do_overflow                     has_error_code=0
846 idtentry bounds                         do_bounds                       has_error_code=0
847 idtentry invalid_op                     do_invalid_op                   has_error_code=0
848 idtentry device_not_available           do_device_not_available         has_error_code=0
849 idtentry double_fault                   do_double_fault                 has_error_code=1 paranoid=2
850 idtentry coprocessor_segment_overrun    do_coprocessor_segment_overrun  has_error_code=0
851 idtentry invalid_TSS                    do_invalid_TSS                  has_error_code=1
852 idtentry segment_not_present            do_segment_not_present          has_error_code=1
853 idtentry spurious_interrupt_bug         do_spurious_interrupt_bug       has_error_code=0
854 idtentry coprocessor_error              do_coprocessor_error            has_error_code=0
855 idtentry alignment_check                do_alignment_check              has_error_code=1
856 idtentry simd_coprocessor_error         do_simd_coprocessor_error       has_error_code=0
857
858
859         /*
860          * Reload gs selector with exception handling
861          * edi:  new selector
862          */
863 ENTRY(native_load_gs_index)
864         pushfq
865         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY & ~CLBR_RDI)
866         SWAPGS
867 .Lgs_change:
868         movl    %edi, %gs
869 2:      ALTERNATIVE "", "mfence", X86_BUG_SWAPGS_FENCE
870         SWAPGS
871         popfq
872         ret
873 END(native_load_gs_index)
874 EXPORT_SYMBOL(native_load_gs_index)
875
876         _ASM_EXTABLE(.Lgs_change, bad_gs)
877         .section .fixup, "ax"
878         /* running with kernelgs */
879 bad_gs:
880         SWAPGS                                  /* switch back to user gs */
881 .macro ZAP_GS
882         /* This can't be a string because the preprocessor needs to see it. */
883         movl $__USER_DS, %eax
884         movl %eax, %gs
885 .endm
886         ALTERNATIVE "", "ZAP_GS", X86_BUG_NULL_SEG
887         xorl    %eax, %eax
888         movl    %eax, %gs
889         jmp     2b
890         .previous
891
892 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
893 ENTRY(do_softirq_own_stack)
894         pushq   %rbp
895         mov     %rsp, %rbp
896         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
897         cmove   PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
898         push    %rbp                            /* frame pointer backlink */
899         call    __do_softirq
900         leaveq
901         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
902         ret
903 END(do_softirq_own_stack)
904
905 #ifdef CONFIG_XEN
906 idtentry xen_hypervisor_callback xen_do_hypervisor_callback has_error_code=0
907
908 /*
909  * A note on the "critical region" in our callback handler.
910  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
911  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
912  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
913  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
914  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
915  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
916  * like to avoid the possibility.
917  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
918  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
919  * activation and restart the handler using the previous one.
920  */
921 ENTRY(xen_do_hypervisor_callback)               /* do_hypervisor_callback(struct *pt_regs) */
922
923 /*
924  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
925  * see the correct pointer to the pt_regs
926  */
927         movq    %rdi, %rsp                      /* we don't return, adjust the stack frame */
928 11:     incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
929         movq    %rsp, %rbp
930         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
931         pushq   %rbp                            /* frame pointer backlink */
932         call    xen_evtchn_do_upcall
933         popq    %rsp
934         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
935 #ifndef CONFIG_PREEMPT
936         call    xen_maybe_preempt_hcall
937 #endif
938         jmp     error_exit
939 END(xen_do_hypervisor_callback)
940
941 /*
942  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
943  * We get here for two reasons:
944  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
945  *  2. Fault while executing IRET
946  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
947  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
948  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
949  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
950  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
951  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
952  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
953  */
954 ENTRY(xen_failsafe_callback)
955         movl    %ds, %ecx
956         cmpw    %cx, 0x10(%rsp)
957         jne     1f
958         movl    %es, %ecx
959         cmpw    %cx, 0x18(%rsp)
960         jne     1f
961         movl    %fs, %ecx
962         cmpw    %cx, 0x20(%rsp)
963         jne     1f
964         movl    %gs, %ecx
965         cmpw    %cx, 0x28(%rsp)
966         jne     1f
967         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
968         movq    (%rsp), %rcx
969         movq    8(%rsp), %r11
970         addq    $0x30, %rsp
971         pushq   $0                              /* RIP */
972         pushq   %r11
973         pushq   %rcx
974         jmp     general_protection
975 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
976         movq    (%rsp), %rcx
977         movq    8(%rsp), %r11
978         addq    $0x30, %rsp
979         pushq   $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
980         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
981         SAVE_C_REGS
982         SAVE_EXTRA_REGS
983         ENCODE_FRAME_POINTER
984         jmp     error_exit
985 END(xen_failsafe_callback)
986
987 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
988         xen_hvm_callback_vector xen_evtchn_do_upcall
989
990 #endif /* CONFIG_XEN */
991
992 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
993 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
994         hyperv_callback_vector hyperv_vector_handler
995 #endif /* CONFIG_HYPERV */
996
997 idtentry debug                  do_debug                has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
998 idtentry int3                   do_int3                 has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
999 idtentry stack_segment          do_stack_segment        has_error_code=1
1000
1001 #ifdef CONFIG_XEN
1002 idtentry xen_debug              do_debug                has_error_code=0
1003 idtentry xen_int3               do_int3                 has_error_code=0
1004 idtentry xen_stack_segment      do_stack_segment        has_error_code=1
1005 #endif
1006
1007 idtentry general_protection     do_general_protection   has_error_code=1
1008 trace_idtentry page_fault       do_page_fault           has_error_code=1
1009
1010 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1011 idtentry async_page_fault       do_async_page_fault     has_error_code=1
1012 #endif
1013
1014 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1015 idtentry machine_check                                  has_error_code=0        paranoid=1 do_sym=*machine_check_vector(%rip)
1016 #endif
1017
1018 /*
1019  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1020  * Use slow, but surefire "are we in kernel?" check.
1021  * Return: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: otherwise
1022  */
1023 ENTRY(paranoid_entry)
1024         cld
1025         SAVE_C_REGS 8
1026         SAVE_EXTRA_REGS 8
1027         ENCODE_FRAME_POINTER 8
1028         movl    $1, %ebx
1029         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
1030         rdmsr
1031         testl   %edx, %edx
1032         js      1f                              /* negative -> in kernel */
1033         SWAPGS
1034         xorl    %ebx, %ebx
1035 1:      ret
1036 END(paranoid_entry)
1037
1038 /*
1039  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
1040  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
1041  * from kernel space.
1042  *
1043  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
1044  * in syscall entry), so checking for preemption here would
1045  * be complicated.  Fortunately, we there's no good reason
1046  * to try to handle preemption here.
1047  *
1048  * On entry, ebx is "no swapgs" flag (1: don't need swapgs, 0: need it)
1049  */
1050 ENTRY(paranoid_exit)
1051         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
1052         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
1053         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1054         jnz     paranoid_exit_no_swapgs
1055         TRACE_IRQS_IRETQ
1056         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1057         jmp     paranoid_exit_restore
1058 paranoid_exit_no_swapgs:
1059         TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
1060 paranoid_exit_restore:
1061         RESTORE_EXTRA_REGS
1062         RESTORE_C_REGS
1063         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
1064         INTERRUPT_RETURN
1065 END(paranoid_exit)
1066
1067 /*
1068  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1069  * Return: EBX=0: came from user mode; EBX=1: otherwise
1070  */
1071 ENTRY(error_entry)
1072         cld
1073         SAVE_C_REGS 8
1074         SAVE_EXTRA_REGS 8
1075         ENCODE_FRAME_POINTER 8
1076         xorl    %ebx, %ebx
1077         testb   $3, CS+8(%rsp)
1078         jz      .Lerror_kernelspace
1079
1080         /*
1081          * We entered from user mode or we're pretending to have entered
1082          * from user mode due to an IRET fault.
1083          */
1084         SWAPGS
1085
1086 .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs:
1087         /*
1088          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
1089          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
1090          * (which can take locks).
1091          */
1092         TRACE_IRQS_OFF
1093         CALL_enter_from_user_mode
1094         ret
1095
1096 .Lerror_entry_done:
1097         TRACE_IRQS_OFF
1098         ret
1099
1100         /*
1101          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
1102          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
1103          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
1104          * for these here too.
1105          */
1106 .Lerror_kernelspace:
1107         incl    %ebx
1108         leaq    native_irq_return_iret(%rip), %rcx
1109         cmpq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1110         je      .Lerror_bad_iret
1111         movl    %ecx, %eax                      /* zero extend */
1112         cmpq    %rax, RIP+8(%rsp)
1113         je      .Lbstep_iret
1114         cmpq    $.Lgs_change, RIP+8(%rsp)
1115         jne     .Lerror_entry_done
1116
1117         /*
1118          * hack: .Lgs_change can fail with user gsbase.  If this happens, fix up
1119          * gsbase and proceed.  We'll fix up the exception and land in
1120          * .Lgs_change's error handler with kernel gsbase.
1121          */
1122         SWAPGS
1123         jmp .Lerror_entry_done
1124
1125 .Lbstep_iret:
1126         /* Fix truncated RIP */
1127         movq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1128         /* fall through */
1129
1130 .Lerror_bad_iret:
1131         /*
1132          * We came from an IRET to user mode, so we have user gsbase.
1133          * Switch to kernel gsbase:
1134          */
1135         SWAPGS
1136
1137         /*
1138          * Pretend that the exception came from user mode: set up pt_regs
1139          * as if we faulted immediately after IRET and clear EBX so that
1140          * error_exit knows that we will be returning to user mode.
1141          */
1142         mov     %rsp, %rdi
1143         call    fixup_bad_iret
1144         mov     %rax, %rsp
1145         decl    %ebx
1146         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs
1147 END(error_entry)
1148
1149
1150 /*
1151  * On entry, EBX is a "return to kernel mode" flag:
1152  *   1: already in kernel mode, don't need SWAPGS
1153  *   0: user gsbase is loaded, we need SWAPGS and standard preparation for return to usermode
1154  */
1155 ENTRY(error_exit)
1156         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
1157         TRACE_IRQS_OFF
1158         testl   %ebx, %ebx
1159         jnz     retint_kernel
1160         jmp     retint_user
1161 END(error_exit)
1162
1163 /* Runs on exception stack */
1164 ENTRY(nmi)
1165         /*
1166          * Fix up the exception frame if we're on Xen.
1167          * PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME is guaranteed to push at most
1168          * one value to the stack on native, so it may clobber the rdx
1169          * scratch slot, but it won't clobber any of the important
1170          * slots past it.
1171          *
1172          * Xen is a different story, because the Xen frame itself overlaps
1173          * the "NMI executing" variable.
1174          */
1175         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
1176
1177         /*
1178          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1179          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1180          * This means that we can have nested NMIs where the next
1181          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1182          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1183          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1184          * anyway.
1185          *
1186          * To handle this case we do the following:
1187          *  Check the a special location on the stack that contains
1188          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1189          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1190          *  is an NMI stack.
1191          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1192          *  stack then:
1193          *    o Set the special variable on the stack
1194          *    o Copy the interrupt frame into an "outermost" location on the
1195          *      stack
1196          *    o Copy the interrupt frame into an "iret" location on the stack
1197          *    o Continue processing the NMI
1198          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1199          *    o Modify the "iret" location to jump to the repeat_nmi
1200          *    o return back to the first NMI
1201          *
1202          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1203          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1204          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1205          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1206          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1207          * NMI.
1208          *
1209          * However, espfix prevents us from directly returning to userspace
1210          * with a single IRET instruction.  Similarly, IRET to user mode
1211          * can fault.  We therefore handle NMIs from user space like
1212          * other IST entries.
1213          */
1214
1215         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1216         pushq   %rdx
1217
1218         testb   $3, CS-RIP+8(%rsp)
1219         jz      .Lnmi_from_kernel
1220
1221         /*
1222          * NMI from user mode.  We need to run on the thread stack, but we
1223          * can't go through the normal entry paths: NMIs are masked, and
1224          * we don't want to enable interrupts, because then we'll end
1225          * up in an awkward situation in which IRQs are on but NMIs
1226          * are off.
1227          *
1228          * We also must not push anything to the stack before switching
1229          * stacks lest we corrupt the "NMI executing" variable.
1230          */
1231
1232         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1233         cld
1234         movq    %rsp, %rdx
1235         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
1236         pushq   5*8(%rdx)       /* pt_regs->ss */
1237         pushq   4*8(%rdx)       /* pt_regs->rsp */
1238         pushq   3*8(%rdx)       /* pt_regs->flags */
1239         pushq   2*8(%rdx)       /* pt_regs->cs */
1240         pushq   1*8(%rdx)       /* pt_regs->rip */
1241         pushq   $-1             /* pt_regs->orig_ax */
1242         pushq   %rdi            /* pt_regs->di */
1243         pushq   %rsi            /* pt_regs->si */
1244         pushq   (%rdx)          /* pt_regs->dx */
1245         pushq   %rcx            /* pt_regs->cx */
1246         pushq   %rax            /* pt_regs->ax */
1247         pushq   %r8             /* pt_regs->r8 */
1248         pushq   %r9             /* pt_regs->r9 */
1249         pushq   %r10            /* pt_regs->r10 */
1250         pushq   %r11            /* pt_regs->r11 */
1251         pushq   %rbx            /* pt_regs->rbx */
1252         pushq   %rbp            /* pt_regs->rbp */
1253         pushq   %r12            /* pt_regs->r12 */
1254         pushq   %r13            /* pt_regs->r13 */
1255         pushq   %r14            /* pt_regs->r14 */
1256         pushq   %r15            /* pt_regs->r15 */
1257         ENCODE_FRAME_POINTER
1258
1259         /*
1260          * At this point we no longer need to worry about stack damage
1261          * due to nesting -- we're on the normal thread stack and we're
1262          * done with the NMI stack.
1263          */
1264
1265         movq    %rsp, %rdi
1266         movq    $-1, %rsi
1267         call    do_nmi
1268
1269         /*
1270          * Return back to user mode.  We must *not* do the normal exit
1271          * work, because we don't want to enable interrupts.
1272          */
1273         SWAPGS
1274         jmp     restore_regs_and_iret
1275
1276 .Lnmi_from_kernel:
1277         /*
1278          * Here's what our stack frame will look like:
1279          * +---------------------------------------------------------+
1280          * | original SS                                             |
1281          * | original Return RSP                                     |
1282          * | original RFLAGS                                         |
1283          * | original CS                                             |
1284          * | original RIP                                            |
1285          * +---------------------------------------------------------+
1286          * | temp storage for rdx                                    |
1287          * +---------------------------------------------------------+
1288          * | "NMI executing" variable                                |
1289          * +---------------------------------------------------------+
1290          * | iret SS          } Copied from "outermost" frame        |
1291          * | iret Return RSP  } on each loop iteration; overwritten  |
1292          * | iret RFLAGS      } by a nested NMI to force another     |
1293          * | iret CS          } iteration if needed.                 |
1294          * | iret RIP         }                                      |
1295          * +---------------------------------------------------------+
1296          * | outermost SS          } initialized in first_nmi;       |
1297          * | outermost Return RSP  } will not be changed before      |
1298          * | outermost RFLAGS      } NMI processing is done.         |
1299          * | outermost CS          } Copied to "iret" frame on each  |
1300          * | outermost RIP         } iteration.                      |
1301          * +---------------------------------------------------------+
1302          * | pt_regs                                                 |
1303          * +---------------------------------------------------------+
1304          *
1305          * The "original" frame is used by hardware.  Before re-enabling
1306          * NMIs, we need to be done with it, and we need to leave enough
1307          * space for the asm code here.
1308          *
1309          * We return by executing IRET while RSP points to the "iret" frame.
1310          * That will either return for real or it will loop back into NMI
1311          * processing.
1312          *
1313          * The "outermost" frame is copied to the "iret" frame on each
1314          * iteration of the loop, so each iteration starts with the "iret"
1315          * frame pointing to the final return target.
1316          */
1317
1318         /*
1319          * Determine whether we're a nested NMI.
1320          *
1321          * If we interrupted kernel code between repeat_nmi and
1322          * end_repeat_nmi, then we are a nested NMI.  We must not
1323          * modify the "iret" frame because it's being written by
1324          * the outer NMI.  That's okay; the outer NMI handler is
1325          * about to about to call do_nmi anyway, so we can just
1326          * resume the outer NMI.
1327          */
1328
1329         movq    $repeat_nmi, %rdx
1330         cmpq    8(%rsp), %rdx
1331         ja      1f
1332         movq    $end_repeat_nmi, %rdx
1333         cmpq    8(%rsp), %rdx
1334         ja      nested_nmi_out
1335 1:
1336
1337         /*
1338          * Now check "NMI executing".  If it's set, then we're nested.
1339          * This will not detect if we interrupted an outer NMI just
1340          * before IRET.
1341          */
1342         cmpl    $1, -8(%rsp)
1343         je      nested_nmi
1344
1345         /*
1346          * Now test if the previous stack was an NMI stack.  This covers
1347          * the case where we interrupt an outer NMI after it clears
1348          * "NMI executing" but before IRET.  We need to be careful, though:
1349          * there is one case in which RSP could point to the NMI stack
1350          * despite there being no NMI active: naughty userspace controls
1351          * RSP at the very beginning of the SYSCALL targets.  We can
1352          * pull a fast one on naughty userspace, though: we program
1353          * SYSCALL to mask DF, so userspace cannot cause DF to be set
1354          * if it controls the kernel's RSP.  We set DF before we clear
1355          * "NMI executing".
1356          */
1357         lea     6*8(%rsp), %rdx
1358         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1359         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1360         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1361         ja      first_nmi
1362
1363         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1364         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1365         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1366         jb      first_nmi
1367
1368         /* Ah, it is within the NMI stack. */
1369
1370         testb   $(X86_EFLAGS_DF >> 8), (3*8 + 1)(%rsp)
1371         jz      first_nmi       /* RSP was user controlled. */
1372
1373         /* This is a nested NMI. */
1374
1375 nested_nmi:
1376         /*
1377          * Modify the "iret" frame to point to repeat_nmi, forcing another
1378          * iteration of NMI handling.
1379          */
1380         subq    $8, %rsp
1381         leaq    -10*8(%rsp), %rdx
1382         pushq   $__KERNEL_DS
1383         pushq   %rdx
1384         pushfq
1385         pushq   $__KERNEL_CS
1386         pushq   $repeat_nmi
1387
1388         /* Put stack back */
1389         addq    $(6*8), %rsp
1390
1391 nested_nmi_out:
1392         popq    %rdx
1393
1394         /* We are returning to kernel mode, so this cannot result in a fault. */
1395         INTERRUPT_RETURN
1396
1397 first_nmi:
1398         /* Restore rdx. */
1399         movq    (%rsp), %rdx
1400
1401         /* Make room for "NMI executing". */
1402         pushq   $0
1403
1404         /* Leave room for the "iret" frame */
1405         subq    $(5*8), %rsp
1406
1407         /* Copy the "original" frame to the "outermost" frame */
1408         .rept 5
1409         pushq   11*8(%rsp)
1410         .endr
1411
1412         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1413
1414 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
1415         /*
1416          * For ease of testing, unmask NMIs right away.  Disabled by
1417          * default because IRET is very expensive.
1418          */
1419         pushq   $0              /* SS */
1420         pushq   %rsp            /* RSP (minus 8 because of the previous push) */
1421         addq    $8, (%rsp)      /* Fix up RSP */
1422         pushfq                  /* RFLAGS */
1423         pushq   $__KERNEL_CS    /* CS */
1424         pushq   $1f             /* RIP */
1425         INTERRUPT_RETURN        /* continues at repeat_nmi below */
1426 1:
1427 #endif
1428
1429 repeat_nmi:
1430         /*
1431          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1432          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1433          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1434          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1435          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1436          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1437          * NMI will update.
1438          *
1439          * RSP is pointing to "outermost RIP".  gsbase is unknown, but, if
1440          * we're repeating an NMI, gsbase has the same value that it had on
1441          * the first iteration.  paranoid_entry will load the kernel
1442          * gsbase if needed before we call do_nmi.  "NMI executing"
1443          * is zero.
1444          */
1445         movq    $1, 10*8(%rsp)          /* Set "NMI executing". */
1446
1447         /*
1448          * Copy the "outermost" frame to the "iret" frame.  NMIs that nest
1449          * here must not modify the "iret" frame while we're writing to
1450          * it or it will end up containing garbage.
1451          */
1452         addq    $(10*8), %rsp
1453         .rept 5
1454         pushq   -6*8(%rsp)
1455         .endr
1456         subq    $(5*8), %rsp
1457 end_repeat_nmi:
1458
1459         /*
1460          * Everything below this point can be preempted by a nested NMI.
1461          * If this happens, then the inner NMI will change the "iret"
1462          * frame to point back to repeat_nmi.
1463          */
1464         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1465         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1466
1467         /*
1468          * Use paranoid_entry to handle SWAPGS, but no need to use paranoid_exit
1469          * as we should not be calling schedule in NMI context.
1470          * Even with normal interrupts enabled. An NMI should not be
1471          * setting NEED_RESCHED or anything that normal interrupts and
1472          * exceptions might do.
1473          */
1474         call    paranoid_entry
1475
1476         /* paranoidentry do_nmi, 0; without TRACE_IRQS_OFF */
1477         movq    %rsp, %rdi
1478         movq    $-1, %rsi
1479         call    do_nmi
1480
1481         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1482         jnz     nmi_restore
1483 nmi_swapgs:
1484         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1485 nmi_restore:
1486         RESTORE_EXTRA_REGS
1487         RESTORE_C_REGS
1488
1489         /* Point RSP at the "iret" frame. */
1490         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 6*8
1491
1492         /*
1493          * Clear "NMI executing".  Set DF first so that we can easily
1494          * distinguish the remaining code between here and IRET from
1495          * the SYSCALL entry and exit paths.  On a native kernel, we
1496          * could just inspect RIP, but, on paravirt kernels,
1497          * INTERRUPT_RETURN can translate into a jump into a
1498          * hypercall page.
1499          */
1500         std
1501         movq    $0, 5*8(%rsp)           /* clear "NMI executing" */
1502
1503         /*
1504          * INTERRUPT_RETURN reads the "iret" frame and exits the NMI
1505          * stack in a single instruction.  We are returning to kernel
1506          * mode, so this cannot result in a fault.
1507          */
1508         INTERRUPT_RETURN
1509 END(nmi)
1510
1511 ENTRY(ignore_sysret)
1512         mov     $-ENOSYS, %eax
1513         sysret
1514 END(ignore_sysret)
1515
1516 ENTRY(rewind_stack_do_exit)
1517         /* Prevent any naive code from trying to unwind to our caller. */
1518         xorl    %ebp, %ebp
1519
1520         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rax
1521         leaq    -TOP_OF_KERNEL_STACK_PADDING-PTREGS_SIZE(%rax), %rsp
1522
1523         call    do_exit
1524 1:      jmp 1b
1525 END(rewind_stack_do_exit)