arch/x86/kernel/traps.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   3  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002 Andi Kleen, SuSE Labs
   4  *
   5  *  Pentium III FXSR, SSE support
   6  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   7  */
   8
   9 /*
  10  * Handle hardware traps and faults.
  11  */
  12
  13 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  14
  15 #include <linux/context_tracking.h>
  16 #include <linux/interrupt.h>
  17 #include <linux/kallsyms.h>
  18 #include <linux/spinlock.h>
  19 #include <linux/kprobes.h>
  20 #include <linux/uaccess.h>
  21 #include <linux/kdebug.h>
  22 #include <linux/kgdb.h>
  23 #include <linux/kernel.h>
  24 #include <linux/module.h>
  25 #include <linux/ptrace.h>
  26 #include <linux/uprobes.h>
  27 #include <linux/string.h>
  28 #include <linux/delay.h>
  29 #include <linux/errno.h>
  30 #include <linux/kexec.h>
  31 #include <linux/sched.h>
  32 #include <linux/timer.h>
  33 #include <linux/init.h>
  34 #include <linux/bug.h>
  35 #include <linux/nmi.h>
  36 #include <linux/mm.h>
  37 #include <linux/smp.h>
  38 #include <linux/io.h>
  39
  40 #ifdef CONFIG_EISA
  41 #include <linux/ioport.h>
  42 #include <linux/eisa.h>
  43 #endif
  44
  45 #if defined(CONFIG_EDAC)
  46 #include <linux/edac.h>
  47 #endif
  48
  49 #include <asm/kmemcheck.h>
  50 #include <asm/stacktrace.h>
  51 #include <asm/processor.h>
  52 #include <asm/debugreg.h>
  53 #include <linux/atomic.h>
  54 #include <asm/ftrace.h>
  55 #include <asm/traps.h>
  56 #include <asm/desc.h>
  57 #include <asm/i387.h>
  58 #include <asm/fpu-internal.h>
  59 #include <asm/mce.h>
  60 #include <asm/fixmap.h>
  61 #include <asm/mach_traps.h>
  62 #include <asm/alternative.h>
  63 #include <asm/mpx.h>
  64
  65 #ifdef CONFIG_X86_64
  66 #include <asm/x86_init.h>
  67 #include <asm/pgalloc.h>
  68 #include <asm/proto.h>
  69
  70 /* No need to be aligned, but done to keep all IDTs defined the same way. */
  71 gate_desc debug_idt_table[NR_VECTORS] __page_aligned_bss;
  72 #else
  73 #include <asm/processor-flags.h>
  74 #include <asm/setup.h>
  75
  76 asmlinkage int system_call(void);
  77 #endif
  78
  79 /* Must be page-aligned because the real IDT is used in a fixmap. */
  80 gate_desc idt_table[NR_VECTORS] __page_aligned_bss;
  81
  82 DECLARE_BITMAP(used_vectors, NR_VECTORS);
  83 EXPORT_SYMBOL_GPL(used_vectors);
  84
  85 static inline void conditional_sti(struct pt_regs *regs)
  86 {
  87         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
  88                 local_irq_enable();
  89 }
  90
  91 static inline void preempt_conditional_sti(struct pt_regs *regs)
  92 {
  93         preempt_count_inc();
  94         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
  95                 local_irq_enable();
  96 }
  97
  98 static inline void conditional_cli(struct pt_regs *regs)
  99 {
 100         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
 101                 local_irq_disable();
 102 }
 103
 104 static inline void preempt_conditional_cli(struct pt_regs *regs)
 105 {
 106         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
 107                 local_irq_disable();
 108         preempt_count_dec();
 109 }
 110
 111 enum ctx_state ist_enter(struct pt_regs *regs)
 112 {
 113         /*
 114          * We are atomic because we're on the IST stack (or we're on x86_32,
 115          * in which case we still shouldn't schedule.
 116          */
 117         preempt_count_add(HARDIRQ_OFFSET);
 118
 119         if (user_mode_vm(regs)) {
 120                 /* Other than that, we're just an exception. */
 121                 return exception_enter();
 122         } else {
 123                 /*
 124                  * We might have interrupted pretty much anything.  In
 125                  * fact, if we're a machine check, we can even interrupt
 126                  * NMI processing.  We don't want in_nmi() to return true,
 127                  * but we need to notify RCU.
 128                  */
 129                 rcu_nmi_enter();
 130                 return IN_KERNEL;  /* the value is irrelevant. */
 131         }
 132 }
 133
 134 void ist_exit(struct pt_regs *regs, enum ctx_state prev_state)
 135 {
 136         preempt_count_sub(HARDIRQ_OFFSET);
 137
 138         if (user_mode_vm(regs))
 139                 return exception_exit(prev_state);
 140         else
 141                 rcu_nmi_exit();
 142 }
 143
 144 /**
 145  * ist_begin_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
 146  * @regs:       regs passed to the IST exception handler
 147  *
 148  * IST exception handlers normally cannot schedule.  As a special
 149  * exception, if the exception interrupted userspace code (i.e.
 150  * user_mode_vm(regs) would return true) and the exception was not
 151  * a double fault, it can be safe to schedule.  ist_begin_non_atomic()
 152  * begins a non-atomic section within an ist_enter()/ist_exit() region.
 153  * Callers are responsible for enabling interrupts themselves inside
 154  * the non-atomic section, and callers must call is_end_non_atomic()
 155  * before ist_exit().
 156  */
 157 void ist_begin_non_atomic(struct pt_regs *regs)
 158 {
 159         BUG_ON(!user_mode_vm(regs));
 160
 161         /*
 162          * Sanity check: we need to be on the normal thread stack.  This
 163          * will catch asm bugs and any attempt to use ist_preempt_enable
 164          * from double_fault.
 165          */
 166         BUG_ON(((current_stack_pointer() ^ this_cpu_read_stable(kernel_stack))
 167                 & ~(THREAD_SIZE - 1)) != 0);
 168
 169         preempt_count_sub(HARDIRQ_OFFSET);
 170 }
 171
 172 /**
 173  * ist_end_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
 174  *
 175  * Ends a non-atomic section started with ist_begin_non_atomic().
 176  */
 177 void ist_end_non_atomic(void)
 178 {
 179         preempt_count_add(HARDIRQ_OFFSET);
 180 }
 181
 182 static nokprobe_inline int
 183 do_trap_no_signal(struct task_struct *tsk, int trapnr, char *str,
 184                   struct pt_regs *regs, long error_code)
 185 {
 186 #ifdef CONFIG_X86_32
 187         if (regs->flags & X86_VM_MASK) {
 188                 /*
 189                  * Traps 0, 1, 3, 4, and 5 should be forwarded to vm86.
 190                  * On nmi (interrupt 2), do_trap should not be called.
 191                  */
 192                 if (trapnr < X86_TRAP_UD) {
 193                         if (!handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs,
 194                                                 error_code, trapnr))
 195                                 return 0;
 196                 }
 197                 return -1;
 198         }
 199 #endif
 200         if (!user_mode(regs)) {
 201                 if (!fixup_exception(regs)) {
 202                         tsk->thread.error_code = error_code;
 203                         tsk->thread.trap_nr = trapnr;
 204                         die(str, regs, error_code);
 205                 }
 206                 return 0;
 207         }
 208
 209         return -1;
 210 }
 211
 212 static siginfo_t *fill_trap_info(struct pt_regs *regs, int signr, int trapnr,
 213                                 siginfo_t *info)
 214 {
 215         unsigned long siaddr;
 216         int sicode;
 217
 218         switch (trapnr) {
 219         default:
 220                 return SEND_SIG_PRIV;
 221
 222         case X86_TRAP_DE:
 223                 sicode = FPE_INTDIV;
 224                 siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs);
 225                 break;
 226         case X86_TRAP_UD:
 227                 sicode = ILL_ILLOPN;
 228                 siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs);
 229                 break;
 230         case X86_TRAP_AC:
 231                 sicode = BUS_ADRALN;
 232                 siaddr = 0;
 233                 break;
 234         }
 235
 236         info->si_signo = signr;
 237         info->si_errno = 0;
 238         info->si_code = sicode;
 239         info->si_addr = (void __user *)siaddr;
 240         return info;
 241 }
 242
 243 static void
 244 do_trap(int trapnr, int signr, char *str, struct pt_regs *regs,
 245         long error_code, siginfo_t *info)
 246 {
 247         struct task_struct *tsk = current;
 248
 249
 250         if (!do_trap_no_signal(tsk, trapnr, str, regs, error_code))
 251                 return;
 252         /*
 253          * We want error_code and trap_nr set for userspace faults and
 254          * kernelspace faults which result in die(), but not
 255          * kernelspace faults which are fixed up.  die() gives the
 256          * process no chance to handle the signal and notice the
 257          * kernel fault information, so that won't result in polluting
 258          * the information about previously queued, but not yet
 259          * delivered, faults.  See also do_general_protection below.
 260          */
 261         tsk->thread.error_code = error_code;
 262         tsk->thread.trap_nr = trapnr;
 263
 264 #ifdef CONFIG_X86_64
 265         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, signr) &&
 266             printk_ratelimit()) {
 267                 pr_info("%s[%d] trap %s ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 268                         tsk->comm, tsk->pid, str,
 269                         regs->ip, regs->sp, error_code);
 270                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 271                 pr_cont("\n");
 272         }
 273 #endif
 274
 275         force_sig_info(signr, info ?: SEND_SIG_PRIV, tsk);
 276 }
 277 NOKPROBE_SYMBOL(do_trap);
 278
 279 static void do_error_trap(struct pt_regs *regs, long error_code, char *str,
 280                           unsigned long trapnr, int signr)
 281 {
 282         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
 283         siginfo_t info;
 284
 285         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) !=
 286                         NOTIFY_STOP) {
 287                 conditional_sti(regs);
 288                 do_trap(trapnr, signr, str, regs, error_code,
 289                         fill_trap_info(regs, signr, trapnr, &info));
 290         }
 291
 292         exception_exit(prev_state);
 293 }
 294
 295 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name)                              \
 296 dotraplinkage void do_##name(struct pt_regs *regs, long error_code)     \
 297 {                                                                       \
 298         do_error_trap(regs, error_code, str, trapnr, signr);            \
 299 }
 300
 301 DO_ERROR(X86_TRAP_DE,     SIGFPE,  "divide error",              divide_error)
 302 DO_ERROR(X86_TRAP_OF,     SIGSEGV, "overflow",                  overflow)
 303 DO_ERROR(X86_TRAP_UD,     SIGILL,  "invalid opcode",            invalid_op)
 304 DO_ERROR(X86_TRAP_OLD_MF, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun",coprocessor_segment_overrun)
 305 DO_ERROR(X86_TRAP_TS,     SIGSEGV, "invalid TSS",               invalid_TSS)
 306 DO_ERROR(X86_TRAP_NP,     SIGBUS,  "segment not present",       segment_not_present)
 307 DO_ERROR(X86_TRAP_SS,     SIGBUS,  "stack segment",             stack_segment)
 308 DO_ERROR(X86_TRAP_AC,     SIGBUS,  "alignment check",           alignment_check)
 309
 310 #ifdef CONFIG_X86_64
 311 /* Runs on IST stack */
 312 dotraplinkage void do_double_fault(struct pt_regs *regs, long error_code)
 313 {
 314         static const char str[] = "double fault";
 315         struct task_struct *tsk = current;
 316
 317 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
 318         extern unsigned char native_irq_return_iret[];
 319
 320         /*
 321          * If IRET takes a non-IST fault on the espfix64 stack, then we
 322          * end up promoting it to a doublefault.  In that case, modify
 323          * the stack to make it look like we just entered the #GP
 324          * handler from user space, similar to bad_iret.
 325          *
 326          * No need for ist_enter here because we don't use RCU.
 327          */
 328         if (((long)regs->sp >> PGDIR_SHIFT) == ESPFIX_PGD_ENTRY &&
 329                 regs->cs == __KERNEL_CS &&
 330                 regs->ip == (unsigned long)native_irq_return_iret)
 331         {
 332                 struct pt_regs *normal_regs = task_pt_regs(current);
 333
 334                 /* Fake a #GP(0) from userspace. */
 335                 memmove(&normal_regs->ip, (void *)regs->sp, 5*8);
 336                 normal_regs->orig_ax = 0;  /* Missing (lost) #GP error code */
 337                 regs->ip = (unsigned long)general_protection;
 338                 regs->sp = (unsigned long)&normal_regs->orig_ax;
 339
 340                 return;
 341         }
 342 #endif
 343
 344         ist_enter(regs);  /* Discard prev_state because we won't return. */
 345         notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, X86_TRAP_DF, SIGSEGV);
 346
 347         tsk->thread.error_code = error_code;
 348         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_DF;
 349
 350 #ifdef CONFIG_DOUBLEFAULT
 351         df_debug(regs, error_code);
 352 #endif
 353         /*
 354          * This is always a kernel trap and never fixable (and thus must
 355          * never return).
 356          */
 357         for (;;)
 358                 die(str, regs, error_code);
 359 }
 360 #endif
 361
 362 dotraplinkage void do_bounds(struct pt_regs *regs, long error_code)
 363 {
 364         struct task_struct *tsk = current;
 365         struct xsave_struct *xsave_buf;
 366         enum ctx_state prev_state;
 367         struct bndcsr *bndcsr;
 368         siginfo_t *info;
 369
 370         prev_state = exception_enter();
 371         if (notify_die(DIE_TRAP, "bounds", regs, error_code,
 372                         X86_TRAP_BR, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 373                 goto exit;
 374         conditional_sti(regs);
 375
 376         if (!user_mode(regs))
 377                 die("bounds", regs, error_code);
 378
 379         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_MPX)) {
 380                 /* The exception is not from Intel MPX */
 381                 goto exit_trap;
 382         }
 383
 384         /*
 385          * We need to look at BNDSTATUS to resolve this exception.
 386          * It is not directly accessible, though, so we need to
 387          * do an xsave and then pull it out of the xsave buffer.
 388          */
 389         fpu_save_init(&tsk->thread.fpu);
 390         xsave_buf = &(tsk->thread.fpu.state->xsave);
 391         bndcsr = get_xsave_addr(xsave_buf, XSTATE_BNDCSR);
 392         if (!bndcsr)
 393                 goto exit_trap;
 394
 395         /*
 396          * The error code field of the BNDSTATUS register communicates status
 397          * information of a bound range exception #BR or operation involving
 398          * bound directory.
 399          */
 400         switch (bndcsr->bndstatus & MPX_BNDSTA_ERROR_CODE) {
 401         case 2: /* Bound directory has invalid entry. */
 402                 if (mpx_handle_bd_fault(xsave_buf))
 403                         goto exit_trap;
 404                 break; /* Success, it was handled */
 405         case 1: /* Bound violation. */
 406                 info = mpx_generate_siginfo(regs, xsave_buf);
 407                 if (IS_ERR(info)) {
 408                         /*
 409                          * We failed to decode the MPX instruction.  Act as if
 410                          * the exception was not caused by MPX.
 411                          */
 412                         goto exit_trap;
 413                 }
 414                 /*
 415                  * Success, we decoded the instruction and retrieved
 416                  * an 'info' containing the address being accessed
 417                  * which caused the exception.  This information
 418                  * allows and application to possibly handle the
 419                  * #BR exception itself.
 420                  */
 421                 do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, info);
 422                 kfree(info);
 423                 break;
 424         case 0: /* No exception caused by Intel MPX operations. */
 425                 goto exit_trap;
 426         default:
 427                 die("bounds", regs, error_code);
 428         }
 429
 430 exit:
 431         exception_exit(prev_state);
 432         return;
 433 exit_trap:
 434         /*
 435          * This path out is for all the cases where we could not
 436          * handle the exception in some way (like allocating a
 437          * table or telling userspace about it.  We will also end
 438          * up here if the kernel has MPX turned off at compile
 439          * time..
 440          */
 441         do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, NULL);
 442         exception_exit(prev_state);
 443 }
 444
 445 dotraplinkage void
 446 do_general_protection(struct pt_regs *regs, long error_code)
 447 {
 448         struct task_struct *tsk;
 449         enum ctx_state prev_state;
 450
 451         prev_state = exception_enter();
 452         conditional_sti(regs);
 453
 454 #ifdef CONFIG_X86_32
 455         if (regs->flags & X86_VM_MASK) {
 456                 local_irq_enable();
 457                 handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
 458                 goto exit;
 459         }
 460 #endif
 461
 462         tsk = current;
 463         if (!user_mode(regs)) {
 464                 if (fixup_exception(regs))
 465                         goto exit;
 466
 467                 tsk->thread.error_code = error_code;
 468                 tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
 469                 if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs, error_code,
 470                                X86_TRAP_GP, SIGSEGV) != NOTIFY_STOP)
 471                         die("general protection fault", regs, error_code);
 472                 goto exit;
 473         }
 474
 475         tsk->thread.error_code = error_code;
 476         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
 477
 478         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
 479                         printk_ratelimit()) {
 480                 pr_info("%s[%d] general protection ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 481                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk),
 482                         regs->ip, regs->sp, error_code);
 483                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 484                 pr_cont("\n");
 485         }
 486
 487         force_sig_info(SIGSEGV, SEND_SIG_PRIV, tsk);
 488 exit:
 489         exception_exit(prev_state);
 490 }
 491 NOKPROBE_SYMBOL(do_general_protection);
 492
 493 /* May run on IST stack. */
 494 dotraplinkage void notrace do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
 495 {
 496         enum ctx_state prev_state;
 497
 498 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 499         /*
 500          * ftrace must be first, everything else may cause a recursive crash.
 501          * See note by declaration of modifying_ftrace_code in ftrace.c
 502          */
 503         if (unlikely(atomic_read(&modifying_ftrace_code)) &&
 504             ftrace_int3_handler(regs))
 505                 return;
 506 #endif
 507         if (poke_int3_handler(regs))
 508                 return;
 509
 510         prev_state = ist_enter(regs);
 511 #ifdef CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP
 512         if (kgdb_ll_trap(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
 513                                 SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 514                 goto exit;
 515 #endif /* CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP */
 516
 517 #ifdef CONFIG_KPROBES
 518         if (kprobe_int3_handler(regs))
 519                 goto exit;
 520 #endif
 521
 522         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
 523                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 524                 goto exit;
 525
 526         /*
 527          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
 528          * as we may switch to the interrupt stack.
 529          */
 530         debug_stack_usage_inc();
 531         preempt_conditional_sti(regs);
 532         do_trap(X86_TRAP_BP, SIGTRAP, "int3", regs, error_code, NULL);
 533         preempt_conditional_cli(regs);
 534         debug_stack_usage_dec();
 535 exit:
 536         ist_exit(regs, prev_state);
 537 }
 538 NOKPROBE_SYMBOL(do_int3);
 539
 540 #ifdef CONFIG_X86_64
 541 /*
 542  * Help handler running on IST stack to switch off the IST stack if the
 543  * interrupted code was in user mode. The actual stack switch is done in
 544  * entry_64.S
 545  */
 546 asmlinkage __visible notrace struct pt_regs *sync_regs(struct pt_regs *eregs)
 547 {
 548         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
 549         *regs = *eregs;
 550         return regs;
 551 }
 552 NOKPROBE_SYMBOL(sync_regs);
 553
 554 struct bad_iret_stack {
 555         void *error_entry_ret;
 556         struct pt_regs regs;
 557 };
 558
 559 asmlinkage __visible notrace
 560 struct bad_iret_stack *fixup_bad_iret(struct bad_iret_stack *s)
 561 {
 562         /*
 563          * This is called from entry_64.S early in handling a fault
 564          * caused by a bad iret to user mode.  To handle the fault
 565          * correctly, we want move our stack frame to task_pt_regs
 566          * and we want to pretend that the exception came from the
 567          * iret target.
 568          */
 569         struct bad_iret_stack *new_stack =
 570                 container_of(task_pt_regs(current),
 571                              struct bad_iret_stack, regs);
 572
 573         /* Copy the IRET target to the new stack. */
 574         memmove(&new_stack->regs.ip, (void *)s->regs.sp, 5*8);
 575
 576         /* Copy the remainder of the stack from the current stack. */
 577         memmove(new_stack, s, offsetof(struct bad_iret_stack, regs.ip));
 578
 579         BUG_ON(!user_mode_vm(&new_stack->regs));
 580         return new_stack;
 581 }
 582 NOKPROBE_SYMBOL(fixup_bad_iret);
 583 #endif
 584
 585 /*
 586  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
 587  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
 588  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
 589  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
 590  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
 591  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
 592  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
 593  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
 594  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
 595  *
 596  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
 597  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
 598  * user code runs with the correct debug control register even though
 599  * we clear it here.
 600  *
 601  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
 602  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
 603  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
 604  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
 605  * by user code)
 606  *
 607  * May run on IST stack.
 608  */
 609 dotraplinkage void do_debug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 610 {
 611         struct task_struct *tsk = current;
 612         enum ctx_state prev_state;
 613         int user_icebp = 0;
 614         unsigned long dr6;
 615         int si_code;
 616
 617         prev_state = ist_enter(regs);
 618
 619         get_debugreg(dr6, 6);
 620
 621         /* Filter out all the reserved bits which are preset to 1 */
 622         dr6 &= ~DR6_RESERVED;
 623
 624         /*
 625          * If dr6 has no reason to give us about the origin of this trap,
 626          * then it's very likely the result of an icebp/int01 trap.
 627          * User wants a sigtrap for that.
 628          */
 629         if (!dr6 && user_mode(regs))
 630                 user_icebp = 1;
 631
 632         /* Catch kmemcheck conditions first of all! */
 633         if ((dr6 & DR_STEP) && kmemcheck_trap(regs))
 634                 goto exit;
 635
 636         /* DR6 may or may not be cleared by the CPU */
 637         set_debugreg(0, 6);
 638
 639         /*
 640          * The processor cleared BTF, so don't mark that we need it set.
 641          */
 642         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_BLOCKSTEP);
 643
 644         /* Store the virtualized DR6 value */
 645         tsk->thread.debugreg6 = dr6;
 646
 647 #ifdef CONFIG_KPROBES
 648         if (kprobe_debug_handler(regs))
 649                 goto exit;
 650 #endif
 651
 652         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, (long)&dr6, error_code,
 653                                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 654                 goto exit;
 655
 656         /*
 657          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
 658          * as we may switch to the interrupt stack.
 659          */
 660         debug_stack_usage_inc();
 661
 662         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
 663         preempt_conditional_sti(regs);
 664
 665         if (regs->flags & X86_VM_MASK) {
 666                 handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code,
 667                                         X86_TRAP_DB);
 668                 preempt_conditional_cli(regs);
 669                 debug_stack_usage_dec();
 670                 goto exit;
 671         }
 672
 673         /*
 674          * Single-stepping through system calls: ignore any exceptions in
 675          * kernel space, but re-enable TF when returning to user mode.
 676          *
 677          * We already checked v86 mode above, so we can check for kernel mode
 678          * by just checking the CPL of CS.
 679          */
 680         if ((dr6 & DR_STEP) && !user_mode(regs)) {
 681                 tsk->thread.debugreg6 &= ~DR_STEP;
 682                 set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
 683                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 684         }
 685         si_code = get_si_code(tsk->thread.debugreg6);
 686         if (tsk->thread.debugreg6 & (DR_STEP | DR_TRAP_BITS) || user_icebp)
 687                 send_sigtrap(tsk, regs, error_code, si_code);
 688         preempt_conditional_cli(regs);
 689         debug_stack_usage_dec();
 690
 691 exit:
 692         ist_exit(regs, prev_state);
 693 }
 694 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug);
 695
 696 /*
 697  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
 698  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
 699  * IRQ13 behaviour
 700  */
 701 static void math_error(struct pt_regs *regs, int error_code, int trapnr)
 702 {
 703         struct task_struct *task = current;
 704         siginfo_t info;
 705         unsigned short err;
 706         char *str = (trapnr == X86_TRAP_MF) ? "fpu exception" :
 707                                                 "simd exception";
 708
 709         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, SIGFPE) == NOTIFY_STOP)
 710                 return;
 711         conditional_sti(regs);
 712
 713         if (!user_mode_vm(regs))
 714         {
 715                 if (!fixup_exception(regs)) {
 716                         task->thread.error_code = error_code;
 717                         task->thread.trap_nr = trapnr;
 718                         die(str, regs, error_code);
 719                 }
 720                 return;
 721         }
 722
 723         /*
 724          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 725          */
 726         save_init_fpu(task);
 727         task->thread.trap_nr = trapnr;
 728         task->thread.error_code = error_code;
 729         info.si_signo = SIGFPE;
 730         info.si_errno = 0;
 731         info.si_addr = (void __user *)uprobe_get_trap_addr(regs);
 732         if (trapnr == X86_TRAP_MF) {
 733                 unsigned short cwd, swd;
 734                 /*
 735                  * (~cwd & swd) will mask out exceptions that are not set to unmasked
 736                  * status.  0x3f is the exception bits in these regs, 0x200 is the
 737                  * C1 reg you need in case of a stack fault, 0x040 is the stack
 738                  * fault bit.  We should only be taking one exception at a time,
 739                  * so if this combination doesn't produce any single exception,
 740                  * then we have a bad program that isn't synchronizing its FPU usage
 741                  * and it will suffer the consequences since we won't be able to
 742                  * fully reproduce the context of the exception
 743                  */
 744                 cwd = get_fpu_cwd(task);
 745                 swd = get_fpu_swd(task);
 746
 747                 err = swd & ~cwd;
 748         } else {
 749                 /*
 750                  * The SIMD FPU exceptions are handled a little differently, as there
 751                  * is only a single status/control register.  Thus, to determine which
 752                  * unmasked exception was caught we must mask the exception mask bits
 753                  * at 0x1f80, and then use these to mask the exception bits at 0x3f.
 754                  */
 755                 unsigned short mxcsr = get_fpu_mxcsr(task);
 756                 err = ~(mxcsr >> 7) & mxcsr;
 757         }
 758
 759         if (err & 0x001) {      /* Invalid op */
 760                 /*
 761                  * swd & 0x240 == 0x040: Stack Underflow
 762                  * swd & 0x240 == 0x240: Stack Overflow
 763                  * User must clear the SF bit (0x40) if set
 764                  */
 765                 info.si_code = FPE_FLTINV;
 766         } else if (err & 0x004) { /* Divide by Zero */
 767                 info.si_code = FPE_FLTDIV;
 768         } else if (err & 0x008) { /* Overflow */
 769                 info.si_code = FPE_FLTOVF;
 770         } else if (err & 0x012) { /* Denormal, Underflow */
 771                 info.si_code = FPE_FLTUND;
 772         } else if (err & 0x020) { /* Precision */
 773                 info.si_code = FPE_FLTRES;
 774         } else {
 775                 /*
 776                  * If we're using IRQ 13, or supposedly even some trap
 777                  * X86_TRAP_MF implementations, it's possible
 778                  * we get a spurious trap, which is not an error.
 779                  */
 780                 return;
 781         }
 782         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 783 }
 784
 785 dotraplinkage void do_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 786 {
 787         enum ctx_state prev_state;
 788
 789         prev_state = exception_enter();
 790         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_MF);
 791         exception_exit(prev_state);
 792 }
 793
 794 dotraplinkage void
 795 do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 796 {
 797         enum ctx_state prev_state;
 798
 799         prev_state = exception_enter();
 800         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_XF);
 801         exception_exit(prev_state);
 802 }
 803
 804 dotraplinkage void
 805 do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 806 {
 807         conditional_sti(regs);
 808 #if 0
 809         /* No need to warn about this any longer. */
 810         pr_info("Ignoring P6 Local APIC Spurious Interrupt Bug...\n");
 811 #endif
 812 }
 813
 814 asmlinkage __visible void __attribute__((weak)) smp_thermal_interrupt(void)
 815 {
 816 }
 817
 818 asmlinkage __visible void __attribute__((weak)) smp_threshold_interrupt(void)
 819 {
 820 }
 821
 822 /*
 823  * 'math_state_restore()' saves the current math information in the
 824  * old math state array, and gets the new ones from the current task
 825  *
 826  * Careful.. There are problems with IBM-designed IRQ13 behaviour.
 827  * Don't touch unless you *really* know how it works.
 828  *
 829  * Must be called with kernel preemption disabled (eg with local
 830  * local interrupts as in the case of do_device_not_available).
 831  */
 832 void math_state_restore(void)
 833 {
 834         struct task_struct *tsk = current;
 835
 836         if (!tsk_used_math(tsk)) {
 837                 local_irq_enable();
 838                 /*
 839                  * does a slab alloc which can sleep
 840                  */
 841                 if (init_fpu(tsk)) {
 842                         /*
 843                          * ran out of memory!
 844                          */
 845                         do_group_exit(SIGKILL);
 846                         return;
 847                 }
 848                 local_irq_disable();
 849         }
 850
 851         __thread_fpu_begin(tsk);
 852
 853         /*
 854          * Paranoid restore. send a SIGSEGV if we fail to restore the state.
 855          */
 856         if (unlikely(restore_fpu_checking(tsk))) {
 857                 drop_init_fpu(tsk);
 858                 force_sig_info(SIGSEGV, SEND_SIG_PRIV, tsk);
 859                 return;
 860         }
 861
 862         tsk->thread.fpu_counter++;
 863 }
 864 EXPORT_SYMBOL_GPL(math_state_restore);
 865
 866 dotraplinkage void
 867 do_device_not_available(struct pt_regs *regs, long error_code)
 868 {
 869         enum ctx_state prev_state;
 870
 871         prev_state = exception_enter();
 872         BUG_ON(use_eager_fpu());
 873
 874 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
 875         if (read_cr0() & X86_CR0_EM) {
 876                 struct math_emu_info info = { };
 877
 878                 conditional_sti(regs);
 879
 880                 info.regs = regs;
 881                 math_emulate(&info);
 882                 exception_exit(prev_state);
 883                 return;
 884         }
 885 #endif
 886         math_state_restore(); /* interrupts still off */
 887 #ifdef CONFIG_X86_32
 888         conditional_sti(regs);
 889 #endif
 890         exception_exit(prev_state);
 891 }
 892 NOKPROBE_SYMBOL(do_device_not_available);
 893
 894 #ifdef CONFIG_X86_32
 895 dotraplinkage void do_iret_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 896 {
 897         siginfo_t info;
 898         enum ctx_state prev_state;
 899
 900         prev_state = exception_enter();
 901         local_irq_enable();
 902
 903         info.si_signo = SIGILL;
 904         info.si_errno = 0;
 905         info.si_code = ILL_BADSTK;
 906         info.si_addr = NULL;
 907         if (notify_die(DIE_TRAP, "iret exception", regs, error_code,
 908                         X86_TRAP_IRET, SIGILL) != NOTIFY_STOP) {
 909                 do_trap(X86_TRAP_IRET, SIGILL, "iret exception", regs, error_code,
 910                         &info);
 911         }
 912         exception_exit(prev_state);
 913 }
 914 #endif
 915
 916 /* Set of traps needed for early debugging. */
 917 void __init early_trap_init(void)
 918 {
 919         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_DB, &debug, DEBUG_STACK);
 920         /* int3 can be called from all */
 921         set_system_intr_gate_ist(X86_TRAP_BP, &int3, DEBUG_STACK);
 922 #ifdef CONFIG_X86_32
 923         set_intr_gate(X86_TRAP_PF, page_fault);
 924 #endif
 925         load_idt(&idt_descr);
 926 }
 927
 928 void __init early_trap_pf_init(void)
 929 {
 930 #ifdef CONFIG_X86_64
 931         set_intr_gate(X86_TRAP_PF, page_fault);
 932 #endif
 933 }
 934
 935 void __init trap_init(void)
 936 {
 937         int i;
 938
 939 #ifdef CONFIG_EISA
 940         void __iomem *p = early_ioremap(0x0FFFD9, 4);
 941
 942         if (readl(p) == 'E' + ('I'<<8) + ('S'<<16) + ('A'<<24))
 943                 EISA_bus = 1;
 944         early_iounmap(p, 4);
 945 #endif
 946
 947         set_intr_gate(X86_TRAP_DE, divide_error);
 948         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_NMI, &nmi, NMI_STACK);
 949         /* int4 can be called from all */
 950         set_system_intr_gate(X86_TRAP_OF, &overflow);
 951         set_intr_gate(X86_TRAP_BR, bounds);
 952         set_intr_gate(X86_TRAP_UD, invalid_op);
 953         set_intr_gate(X86_TRAP_NM, device_not_available);
 954 #ifdef CONFIG_X86_32
 955         set_task_gate(X86_TRAP_DF, GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
 956 #else
 957         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_DF, &double_fault, DOUBLEFAULT_STACK);
 958 #endif
 959         set_intr_gate(X86_TRAP_OLD_MF, coprocessor_segment_overrun);
 960         set_intr_gate(X86_TRAP_TS, invalid_TSS);
 961         set_intr_gate(X86_TRAP_NP, segment_not_present);
 962         set_intr_gate(X86_TRAP_SS, stack_segment);
 963         set_intr_gate(X86_TRAP_GP, general_protection);
 964         set_intr_gate(X86_TRAP_SPURIOUS, spurious_interrupt_bug);
 965         set_intr_gate(X86_TRAP_MF, coprocessor_error);
 966         set_intr_gate(X86_TRAP_AC, alignment_check);
 967 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 968         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_MC, &machine_check, MCE_STACK);
 969 #endif
 970         set_intr_gate(X86_TRAP_XF, simd_coprocessor_error);
 971
 972         /* Reserve all the builtin and the syscall vector: */
 973         for (i = 0; i < FIRST_EXTERNAL_VECTOR; i++)
 974                 set_bit(i, used_vectors);
 975
 976 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 977         set_system_intr_gate(IA32_SYSCALL_VECTOR, ia32_syscall);
 978         set_bit(IA32_SYSCALL_VECTOR, used_vectors);
 979 #endif
 980
 981 #ifdef CONFIG_X86_32
 982         set_system_trap_gate(SYSCALL_VECTOR, &system_call);
 983         set_bit(SYSCALL_VECTOR, used_vectors);
 984 #endif
 985
 986         /*
 987          * Set the IDT descriptor to a fixed read-only location, so that the
 988          * "sidt" instruction will not leak the location of the kernel, and
 989          * to defend the IDT against arbitrary memory write vulnerabilities.
 990          * It will be reloaded in cpu_init() */
 991         __set_fixmap(FIX_RO_IDT, __pa_symbol(idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
 992         idt_descr.address = fix_to_virt(FIX_RO_IDT);
 993
 994         /*
 995          * Should be a barrier for any external CPU state:
 996          */
 997         cpu_init();
 998
 999         x86_init.irqs.trap_init();
1000
1001 #ifdef CONFIG_X86_64
1002         memcpy(&debug_idt_table, &idt_table, IDT_ENTRIES * 16);
1003         set_nmi_gate(X86_TRAP_DB, &debug);
1004         set_nmi_gate(X86_TRAP_BP, &int3);
1005 #endif
1006 }