OSDN Git Service

cnss2: Add support for genoa sdio
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.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/kaiser.h>
39 #include <asm/nospec-branch.h>
40 #include <linux/err.h>
41
42 /* Avoid __ASSEMBLER__'ifying <linux/audit.h> just for this.  */
43 #include <linux/elf-em.h>
44 #define AUDIT_ARCH_X86_64                       (EM_X86_64|__AUDIT_ARCH_64BIT|__AUDIT_ARCH_LE)
45 #define __AUDIT_ARCH_64BIT                      0x80000000
46 #define __AUDIT_ARCH_LE                         0x40000000
47
48 .code64
49 .section .entry.text, "ax"
50
51 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
52 ENTRY(native_usergs_sysret64)
53         swapgs
54         sysretq
55 ENDPROC(native_usergs_sysret64)
56 #endif /* CONFIG_PARAVIRT */
57
58 .macro TRACE_IRQS_IRETQ
59 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
60         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* interrupts off? */
61         jnc     1f
62         TRACE_IRQS_ON
63 1:
64 #endif
65 .endm
66
67 /*
68  * When dynamic function tracer is enabled it will add a breakpoint
69  * to all locations that it is about to modify, sync CPUs, update
70  * all the code, sync CPUs, then remove the breakpoints. In this time
71  * if lockdep is enabled, it might jump back into the debug handler
72  * outside the updating of the IST protection. (TRACE_IRQS_ON/OFF).
73  *
74  * We need to change the IDT table before calling TRACE_IRQS_ON/OFF to
75  * make sure the stack pointer does not get reset back to the top
76  * of the debug stack, and instead just reuses the current stack.
77  */
78 #if defined(CONFIG_DYNAMIC_FTRACE) && defined(CONFIG_TRACE_IRQFLAGS)
79
80 .macro TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
81         call    debug_stack_set_zero
82         TRACE_IRQS_OFF
83         call    debug_stack_reset
84 .endm
85
86 .macro TRACE_IRQS_ON_DEBUG
87         call    debug_stack_set_zero
88         TRACE_IRQS_ON
89         call    debug_stack_reset
90 .endm
91
92 .macro TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
93         btl     $9, EFLAGS(%rsp)                /* interrupts off? */
94         jnc     1f
95         TRACE_IRQS_ON_DEBUG
96 1:
97 .endm
98
99 #else
100 # define TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                   TRACE_IRQS_OFF
101 # define TRACE_IRQS_ON_DEBUG                    TRACE_IRQS_ON
102 # define TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG                 TRACE_IRQS_IRETQ
103 #endif
104
105 /*
106  * 64-bit SYSCALL instruction entry. Up to 6 arguments in registers.
107  *
108  * 64-bit SYSCALL saves rip to rcx, clears rflags.RF, then saves rflags to r11,
109  * then loads new ss, cs, and rip from previously programmed MSRs.
110  * rflags gets masked by a value from another MSR (so CLD and CLAC
111  * are not needed). SYSCALL does not save anything on the stack
112  * and does not change rsp.
113  *
114  * Registers on entry:
115  * rax  system call number
116  * rcx  return address
117  * r11  saved rflags (note: r11 is callee-clobbered register in C ABI)
118  * rdi  arg0
119  * rsi  arg1
120  * rdx  arg2
121  * r10  arg3 (needs to be moved to rcx to conform to C ABI)
122  * r8   arg4
123  * r9   arg5
124  * (note: r12-r15, rbp, rbx are callee-preserved in C ABI)
125  *
126  * Only called from user space.
127  *
128  * When user can change pt_regs->foo always force IRET. That is because
129  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
130  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
131  */
132
133 ENTRY(entry_SYSCALL_64)
134         /*
135          * Interrupts are off on entry.
136          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
137          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
138          */
139         SWAPGS_UNSAFE_STACK
140         SWITCH_KERNEL_CR3_NO_STACK
141         /*
142          * A hypervisor implementation might want to use a label
143          * after the swapgs, so that it can do the swapgs
144          * for the guest and jump here on syscall.
145          */
146 GLOBAL(entry_SYSCALL_64_after_swapgs)
147
148         movq    %rsp, PER_CPU_VAR(rsp_scratch)
149         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
150
151         /* Construct struct pt_regs on stack */
152         pushq   $__USER_DS                      /* pt_regs->ss */
153         pushq   PER_CPU_VAR(rsp_scratch)        /* pt_regs->sp */
154         /*
155          * Re-enable interrupts.
156          * We use 'rsp_scratch' as a scratch space, hence irq-off block above
157          * must execute atomically in the face of possible interrupt-driven
158          * task preemption. We must enable interrupts only after we're done
159          * with using rsp_scratch:
160          */
161         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
162         pushq   %r11                            /* pt_regs->flags */
163         pushq   $__USER_CS                      /* pt_regs->cs */
164         pushq   %rcx                            /* pt_regs->ip */
165         pushq   %rax                            /* pt_regs->orig_ax */
166         pushq   %rdi                            /* pt_regs->di */
167         pushq   %rsi                            /* pt_regs->si */
168         pushq   %rdx                            /* pt_regs->dx */
169         pushq   %rcx                            /* pt_regs->cx */
170         pushq   $-ENOSYS                        /* pt_regs->ax */
171         pushq   %r8                             /* pt_regs->r8 */
172         pushq   %r9                             /* pt_regs->r9 */
173         pushq   %r10                            /* pt_regs->r10 */
174         pushq   %r11                            /* pt_regs->r11 */
175         sub     $(6*8), %rsp                    /* pt_regs->bp, bx, r12-15 not saved */
176
177         testl   $_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
178         jnz     tracesys
179 entry_SYSCALL_64_fastpath:
180 #if __SYSCALL_MASK == ~0
181         cmpq    $NR_syscalls, %rax
182 #else
183         andl    $__SYSCALL_MASK, %eax
184         cmpl    $NR_syscalls, %eax
185 #endif
186         jae     1f                              /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
187         sbb     %rcx, %rcx                      /* array_index_mask_nospec() */
188         and     %rcx, %rax
189         movq    %r10, %rcx
190
191         /*
192          * This call instruction is handled specially in stub_ptregs_64.
193          * It might end up jumping to the slow path.  If it jumps, RAX is
194          * clobbered.
195          */
196 #ifdef CONFIG_RETPOLINE
197         movq    sys_call_table(, %rax, 8), %rax
198         call    __x86_indirect_thunk_rax
199 #else
200         call    *sys_call_table(, %rax, 8)
201 #endif
202 .Lentry_SYSCALL_64_after_fastpath_call:
203
204         movq    %rax, RAX(%rsp)
205 1:
206 /*
207  * Syscall return path ending with SYSRET (fast path).
208  * Has incompletely filled pt_regs.
209  */
210         LOCKDEP_SYS_EXIT
211         /*
212          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
213          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
214          */
215         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
216
217         /*
218          * We must check ti flags with interrupts (or at least preemption)
219          * off because we must *never* return to userspace without
220          * processing exit work that is enqueued if we're preempted here.
221          * In particular, returning to userspace with any of the one-shot
222          * flags (TIF_NOTIFY_RESUME, TIF_USER_RETURN_NOTIFY, etc) set is
223          * very bad.
224          */
225         testl   $_TIF_ALLWORK_MASK, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
226         jnz     int_ret_from_sys_call_irqs_off  /* Go to the slow path */
227
228         movq    RIP(%rsp), %rcx
229         movq    EFLAGS(%rsp), %r11
230         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
231         /*
232          * This opens a window where we have a user CR3, but are
233          * running in the kernel.  This makes using the CS
234          * register useless for telling whether or not we need to
235          * switch CR3 in NMIs.  Normal interrupts are OK because
236          * they are off here.
237          */
238         SWITCH_USER_CR3
239         movq    RSP(%rsp), %rsp
240         /*
241          * 64-bit SYSRET restores rip from rcx,
242          * rflags from r11 (but RF and VM bits are forced to 0),
243          * cs and ss are loaded from MSRs.
244          * Restoration of rflags re-enables interrupts.
245          *
246          * NB: On AMD CPUs with the X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS bug, the ss
247          * descriptor is not reinitialized.  This means that we should
248          * avoid SYSRET with SS == NULL, which could happen if we schedule,
249          * exit the kernel, and re-enter using an interrupt vector.  (All
250          * interrupt entries on x86_64 set SS to NULL.)  We prevent that
251          * from happening by reloading SS in __switch_to.  (Actually
252          * detecting the failure in 64-bit userspace is tricky but can be
253          * done.)
254          */
255         USERGS_SYSRET64
256
257 GLOBAL(int_ret_from_sys_call_irqs_off)
258         TRACE_IRQS_ON
259         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
260         jmp int_ret_from_sys_call
261
262         /* Do syscall entry tracing */
263 tracesys:
264         SAVE_EXTRA_REGS
265         movq    %rsp, %rdi
266         call    syscall_trace_enter
267
268         /*
269          * Reload registers from stack in case ptrace changed them.
270          * We don't reload %rax because syscall_trace_enter() returned
271          * the value it wants us to use in the table lookup.
272          */
273         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RAX
274         RESTORE_EXTRA_REGS
275 #if __SYSCALL_MASK == ~0
276         cmpq    $NR_syscalls, %rax
277 #else
278         andl    $__SYSCALL_MASK, %eax
279         cmpl    $NR_syscalls, %eax
280 #endif
281         jae     1f                              /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
282         sbb     %rcx, %rcx                      /* array_index_mask_nospec() */
283         and     %rcx, %rax
284         movq    %r10, %rcx                      /* fixup for C */
285 #ifdef CONFIG_RETPOLINE
286         movq    sys_call_table(, %rax, 8), %rax
287         call    __x86_indirect_thunk_rax
288 #else
289         call    *sys_call_table(, %rax, 8)
290 #endif
291         movq    %rax, RAX(%rsp)
292 1:
293         /* Use IRET because user could have changed pt_regs->foo */
294
295 /*
296  * Syscall return path ending with IRET.
297  * Has correct iret frame.
298  */
299 GLOBAL(int_ret_from_sys_call)
300         SAVE_EXTRA_REGS
301         movq    %rsp, %rdi
302         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
303         RESTORE_EXTRA_REGS
304         TRACE_IRQS_IRETQ                /* we're about to change IF */
305
306         /*
307          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
308          * a completely clean 64-bit userspace context.
309          */
310         movq    RCX(%rsp), %rcx
311         movq    RIP(%rsp), %r11
312         cmpq    %rcx, %r11                      /* RCX == RIP */
313         jne     opportunistic_sysret_failed
314
315         /*
316          * On Intel CPUs, SYSRET with non-canonical RCX/RIP will #GP
317          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
318          * the kernel, since userspace controls RSP.
319          *
320          * If width of "canonical tail" ever becomes variable, this will need
321          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
322          */
323         .ifne __VIRTUAL_MASK_SHIFT - 47
324         .error "virtual address width changed -- SYSRET checks need update"
325         .endif
326
327         /* Change top 16 bits to be the sign-extension of 47th bit */
328         shl     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
329         sar     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
330
331         /* If this changed %rcx, it was not canonical */
332         cmpq    %rcx, %r11
333         jne     opportunistic_sysret_failed
334
335         cmpq    $__USER_CS, CS(%rsp)            /* CS must match SYSRET */
336         jne     opportunistic_sysret_failed
337
338         movq    R11(%rsp), %r11
339         cmpq    %r11, EFLAGS(%rsp)              /* R11 == RFLAGS */
340         jne     opportunistic_sysret_failed
341
342         /*
343          * SYSRET can't restore RF.  SYSRET can restore TF, but unlike IRET,
344          * restoring TF results in a trap from userspace immediately after
345          * SYSRET.  This would cause an infinite loop whenever #DB happens
346          * with register state that satisfies the opportunistic SYSRET
347          * conditions.  For example, single-stepping this user code:
348          *
349          *           movq       $stuck_here, %rcx
350          *           pushfq
351          *           popq %r11
352          *   stuck_here:
353          *
354          * would never get past 'stuck_here'.
355          */
356         testq   $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
357         jnz     opportunistic_sysret_failed
358
359         /* nothing to check for RSP */
360
361         cmpq    $__USER_DS, SS(%rsp)            /* SS must match SYSRET */
362         jne     opportunistic_sysret_failed
363
364         /*
365          * We win! This label is here just for ease of understanding
366          * perf profiles. Nothing jumps here.
367          */
368 syscall_return_via_sysret:
369         /* rcx and r11 are already restored (see code above) */
370         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
371         /*
372          * This opens a window where we have a user CR3, but are
373          * running in the kernel.  This makes using the CS
374          * register useless for telling whether or not we need to
375          * switch CR3 in NMIs.  Normal interrupts are OK because
376          * they are off here.
377          */
378         SWITCH_USER_CR3
379         movq    RSP(%rsp), %rsp
380         USERGS_SYSRET64
381
382 opportunistic_sysret_failed:
383         /*
384          * This opens a window where we have a user CR3, but are
385          * running in the kernel.  This makes using the CS
386          * register useless for telling whether or not we need to
387          * switch CR3 in NMIs.  Normal interrupts are OK because
388          * they are off here.
389          */
390         SWITCH_USER_CR3
391         SWAPGS
392         jmp     restore_c_regs_and_iret
393 END(entry_SYSCALL_64)
394
395 ENTRY(stub_ptregs_64)
396         /*
397          * Syscalls marked as needing ptregs land here.
398          * If we are on the fast path, we need to save the extra regs.
399          * If we are on the slow path, the extra regs are already saved.
400          *
401          * RAX stores a pointer to the C function implementing the syscall.
402          */
403         cmpq    $.Lentry_SYSCALL_64_after_fastpath_call, (%rsp)
404         jne     1f
405
406         /* Called from fast path -- pop return address and jump to slow path */
407         popq    %rax
408         jmp     tracesys        /* called from fast path */
409
410 1:
411         /* Called from C */
412         jmp     *%rax                           /* called from C */
413 END(stub_ptregs_64)
414
415 .macro ptregs_stub func
416 ENTRY(ptregs_\func)
417         leaq    \func(%rip), %rax
418         jmp     stub_ptregs_64
419 END(ptregs_\func)
420 .endm
421
422 /* Instantiate ptregs_stub for each ptregs-using syscall */
423 #define __SYSCALL_64_QUAL_(sym)
424 #define __SYSCALL_64_QUAL_ptregs(sym) ptregs_stub sym
425 #define __SYSCALL_64(nr, sym, qual) __SYSCALL_64_QUAL_##qual(sym)
426 #include <asm/syscalls_64.h>
427
428         .macro FORK_LIKE func
429 ENTRY(stub_\func)
430         SAVE_EXTRA_REGS 8
431         jmp     sys_\func
432 END(stub_\func)
433         .endm
434
435         FORK_LIKE  clone
436         FORK_LIKE  fork
437         FORK_LIKE  vfork
438
439 ENTRY(stub_execve)
440         call    sys_execve
441 return_from_execve:
442         testl   %eax, %eax
443         jz      1f
444         /* exec failed, can use fast SYSRET code path in this case */
445         ret
446 1:
447         /* must use IRET code path (pt_regs->cs may have changed) */
448         addq    $8, %rsp
449         ZERO_EXTRA_REGS
450         movq    %rax, RAX(%rsp)
451         jmp     int_ret_from_sys_call
452 END(stub_execve)
453 /*
454  * Remaining execve stubs are only 7 bytes long.
455  * ENTRY() often aligns to 16 bytes, which in this case has no benefits.
456  */
457         .align  8
458 GLOBAL(stub_execveat)
459         call    sys_execveat
460         jmp     return_from_execve
461 END(stub_execveat)
462
463 #if defined(CONFIG_X86_X32_ABI)
464         .align  8
465 GLOBAL(stub_x32_execve)
466         call    compat_sys_execve
467         jmp     return_from_execve
468 END(stub_x32_execve)
469         .align  8
470 GLOBAL(stub_x32_execveat)
471         call    compat_sys_execveat
472         jmp     return_from_execve
473 END(stub_x32_execveat)
474 #endif
475
476 /*
477  * sigreturn is special because it needs to restore all registers on return.
478  * This cannot be done with SYSRET, so use the IRET return path instead.
479  */
480 ENTRY(stub_rt_sigreturn)
481         /*
482          * SAVE_EXTRA_REGS result is not normally needed:
483          * sigreturn overwrites all pt_regs->GPREGS.
484          * But sigreturn can fail (!), and there is no easy way to detect that.
485          * To make sure RESTORE_EXTRA_REGS doesn't restore garbage on error,
486          * we SAVE_EXTRA_REGS here.
487          */
488         SAVE_EXTRA_REGS 8
489         call    sys_rt_sigreturn
490 return_from_stub:
491         addq    $8, %rsp
492         RESTORE_EXTRA_REGS
493         movq    %rax, RAX(%rsp)
494         jmp     int_ret_from_sys_call
495 END(stub_rt_sigreturn)
496
497 #ifdef CONFIG_X86_X32_ABI
498 ENTRY(stub_x32_rt_sigreturn)
499         SAVE_EXTRA_REGS 8
500         call    sys32_x32_rt_sigreturn
501         jmp     return_from_stub
502 END(stub_x32_rt_sigreturn)
503 #endif
504
505 /*
506  * A newly forked process directly context switches into this address.
507  *
508  * rdi: prev task we switched from
509  */
510 ENTRY(ret_from_fork)
511
512         LOCK ; btr $TIF_FORK, TI_flags(%r8)
513
514         pushq   $0x0002
515         popfq                                   /* reset kernel eflags */
516
517         call    schedule_tail                   /* rdi: 'prev' task parameter */
518
519         RESTORE_EXTRA_REGS
520
521         testb   $3, CS(%rsp)                    /* from kernel_thread? */
522
523         /*
524          * By the time we get here, we have no idea whether our pt_regs,
525          * ti flags, and ti status came from the 64-bit SYSCALL fast path,
526          * the slow path, or one of the 32-bit compat paths.
527          * Use IRET code path to return, since it can safely handle
528          * all of the above.
529          */
530         jnz     int_ret_from_sys_call
531
532         /*
533          * We came from kernel_thread
534          * nb: we depend on RESTORE_EXTRA_REGS above
535          */
536         movq    %rbp, %rdi
537         CALL_NOSPEC %rbx
538         movl    $0, RAX(%rsp)
539         RESTORE_EXTRA_REGS
540         jmp     int_ret_from_sys_call
541 END(ret_from_fork)
542
543 /*
544  * Build the entry stubs with some assembler magic.
545  * We pack 1 stub into every 8-byte block.
546  */
547         .align 8
548 ENTRY(irq_entries_start)
549     vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
550     .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR - FIRST_EXTERNAL_VECTOR)
551         pushq   $(~vector+0x80)                 /* Note: always in signed byte range */
552     vector=vector+1
553         jmp     common_interrupt
554         .align  8
555     .endr
556 END(irq_entries_start)
557
558 /*
559  * Interrupt entry/exit.
560  *
561  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
562  *
563  * Entry runs with interrupts off.
564  */
565
566 /* 0(%rsp): ~(interrupt number) */
567         .macro interrupt func
568         cld
569         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
570         SAVE_C_REGS
571         SAVE_EXTRA_REGS
572
573         testb   $3, CS(%rsp)
574         jz      1f
575
576         /*
577          * IRQ from user mode.  Switch to kernel gsbase and inform context
578          * tracking that we're in kernel mode.
579          */
580         SWAPGS
581         SWITCH_KERNEL_CR3
582
583         /*
584          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
585          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
586          * (which can take locks).  Since TRACE_IRQS_OFF idempotent,
587          * the simplest way to handle it is to just call it twice if
588          * we enter from user mode.  There's no reason to optimize this since
589          * TRACE_IRQS_OFF is a no-op if lockdep is off.
590          */
591         TRACE_IRQS_OFF
592
593 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
594         call enter_from_user_mode
595 #endif
596
597 1:
598         /*
599          * Save previous stack pointer, optionally switch to interrupt stack.
600          * irq_count is used to check if a CPU is already on an interrupt stack
601          * or not. While this is essentially redundant with preempt_count it is
602          * a little cheaper to use a separate counter in the PDA (short of
603          * moving irq_enter into assembly, which would be too much work)
604          */
605         movq    %rsp, %rdi
606         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
607         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
608         pushq   %rdi
609         /* We entered an interrupt context - irqs are off: */
610         TRACE_IRQS_OFF
611
612         call    \func   /* rdi points to pt_regs */
613         .endm
614
615         /*
616          * The interrupt stubs push (~vector+0x80) onto the stack and
617          * then jump to common_interrupt.
618          */
619         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
620 common_interrupt:
621         ASM_CLAC
622         addq    $-0x80, (%rsp)                  /* Adjust vector to [-256, -1] range */
623         interrupt do_IRQ
624         /* 0(%rsp): old RSP */
625 ret_from_intr:
626         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
627         TRACE_IRQS_OFF
628         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
629
630         /* Restore saved previous stack */
631         popq    %rsp
632
633         testb   $3, CS(%rsp)
634         jz      retint_kernel
635
636         /* Interrupt came from user space */
637 GLOBAL(retint_user)
638         mov     %rsp,%rdi
639         call    prepare_exit_to_usermode
640         TRACE_IRQS_IRETQ
641         SWITCH_USER_CR3
642         SWAPGS
643         jmp     restore_regs_and_iret
644
645 /* Returning to kernel space */
646 retint_kernel:
647 #ifdef CONFIG_PREEMPT
648         /* Interrupts are off */
649         /* Check if we need preemption */
650         btl     $9, EFLAGS(%rsp)                /* were interrupts off? */
651         jnc     1f
652 0:      cmpl    $0, PER_CPU_VAR(__preempt_count)
653         jnz     1f
654         call    preempt_schedule_irq
655         jmp     0b
656 1:
657 #endif
658         /*
659          * The iretq could re-enable interrupts:
660          */
661         TRACE_IRQS_IRETQ
662
663 /*
664  * At this label, code paths which return to kernel and to user,
665  * which come from interrupts/exception and from syscalls, merge.
666  */
667 GLOBAL(restore_regs_and_iret)
668         RESTORE_EXTRA_REGS
669 restore_c_regs_and_iret:
670         RESTORE_C_REGS
671         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
672         INTERRUPT_RETURN
673
674 ENTRY(native_iret)
675         /*
676          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
677          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
678          */
679 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
680         testb   $4, (SS-RIP)(%rsp)
681         jnz     native_irq_return_ldt
682 #endif
683
684 .global native_irq_return_iret
685 native_irq_return_iret:
686         /*
687          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
688          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
689          * Double-faults due to espfix64 are handled in do_double_fault.
690          * Other faults here are fatal.
691          */
692         iretq
693
694 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
695 native_irq_return_ldt:
696         pushq   %rax
697         pushq   %rdi
698         SWAPGS
699         SWITCH_KERNEL_CR3
700         movq    PER_CPU_VAR(espfix_waddr), %rdi
701         movq    %rax, (0*8)(%rdi)               /* RAX */
702         movq    (2*8)(%rsp), %rax               /* RIP */
703         movq    %rax, (1*8)(%rdi)
704         movq    (3*8)(%rsp), %rax               /* CS */
705         movq    %rax, (2*8)(%rdi)
706         movq    (4*8)(%rsp), %rax               /* RFLAGS */
707         movq    %rax, (3*8)(%rdi)
708         movq    (6*8)(%rsp), %rax               /* SS */
709         movq    %rax, (5*8)(%rdi)
710         movq    (5*8)(%rsp), %rax               /* RSP */
711         movq    %rax, (4*8)(%rdi)
712         andl    $0xffff0000, %eax
713         popq    %rdi
714         orq     PER_CPU_VAR(espfix_stack), %rax
715         SWITCH_USER_CR3
716         SWAPGS
717         movq    %rax, %rsp
718         popq    %rax
719         jmp     native_irq_return_iret
720 #endif
721 END(common_interrupt)
722
723 /*
724  * APIC interrupts.
725  */
726 .macro apicinterrupt3 num sym do_sym
727 ENTRY(\sym)
728         ASM_CLAC
729         pushq   $~(\num)
730 .Lcommon_\sym:
731         interrupt \do_sym
732         jmp     ret_from_intr
733 END(\sym)
734 .endm
735
736 #ifdef CONFIG_TRACING
737 #define trace(sym) trace_##sym
738 #define smp_trace(sym) smp_trace_##sym
739
740 .macro trace_apicinterrupt num sym
741 apicinterrupt3 \num trace(\sym) smp_trace(\sym)
742 .endm
743 #else
744 .macro trace_apicinterrupt num sym do_sym
745 .endm
746 #endif
747
748 /* Make sure APIC interrupt handlers end up in the irqentry section: */
749 #define PUSH_SECTION_IRQENTRY   .pushsection .irqentry.text, "ax"
750 #define POP_SECTION_IRQENTRY    .popsection
751
752 .macro apicinterrupt num sym do_sym
753 PUSH_SECTION_IRQENTRY
754 apicinterrupt3 \num \sym \do_sym
755 trace_apicinterrupt \num \sym
756 POP_SECTION_IRQENTRY
757 .endm
758
759 #ifdef CONFIG_SMP
760 apicinterrupt3 IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR          irq_move_cleanup_interrupt      smp_irq_move_cleanup_interrupt
761 apicinterrupt3 REBOOT_VECTOR                    reboot_interrupt                smp_reboot_interrupt
762 #endif
763
764 #ifdef CONFIG_X86_UV
765 apicinterrupt3 UV_BAU_MESSAGE                   uv_bau_message_intr1            uv_bau_message_interrupt
766 #endif
767
768 apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR                apic_timer_interrupt            smp_apic_timer_interrupt
769 apicinterrupt X86_PLATFORM_IPI_VECTOR           x86_platform_ipi                smp_x86_platform_ipi
770
771 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM
772 apicinterrupt3 POSTED_INTR_VECTOR               kvm_posted_intr_ipi             smp_kvm_posted_intr_ipi
773 apicinterrupt3 POSTED_INTR_WAKEUP_VECTOR        kvm_posted_intr_wakeup_ipi      smp_kvm_posted_intr_wakeup_ipi
774 #endif
775
776 #ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
777 apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR             threshold_interrupt             smp_threshold_interrupt
778 #endif
779
780 #ifdef CONFIG_X86_MCE_AMD
781 apicinterrupt DEFERRED_ERROR_VECTOR             deferred_error_interrupt        smp_deferred_error_interrupt
782 #endif
783
784 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
785 apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR               thermal_interrupt               smp_thermal_interrupt
786 #endif
787
788 #ifdef CONFIG_SMP
789 apicinterrupt CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR       call_function_single_interrupt  smp_call_function_single_interrupt
790 apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR              call_function_interrupt         smp_call_function_interrupt
791 apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR                 reschedule_interrupt            smp_reschedule_interrupt
792 #endif
793
794 apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR                 error_interrupt                 smp_error_interrupt
795 apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR              spurious_interrupt              smp_spurious_interrupt
796
797 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
798 apicinterrupt IRQ_WORK_VECTOR                   irq_work_interrupt              smp_irq_work_interrupt
799 #endif
800
801 /*
802  * Exception entry points.
803  */
804 #define CPU_TSS_IST(x) PER_CPU_VAR(cpu_tss) + (TSS_ist + ((x) - 1) * 8)
805
806 .macro idtentry sym do_sym has_error_code:req paranoid=0 shift_ist=-1
807 ENTRY(\sym)
808         /* Sanity check */
809         .if \shift_ist != -1 && \paranoid == 0
810         .error "using shift_ist requires paranoid=1"
811         .endif
812
813         ASM_CLAC
814         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
815
816         .ifeq \has_error_code
817         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
818         .endif
819
820         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
821
822         .if \paranoid
823         .if \paranoid == 1
824         testb   $3, CS(%rsp)                    /* If coming from userspace, switch stacks */
825         jnz     1f
826         .endif
827         call    paranoid_entry
828         .else
829         call    error_entry
830         .endif
831         /* returned flag: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: don't need it */
832
833         .if \paranoid
834         .if \shift_ist != -1
835         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                    /* reload IDT in case of recursion */
836         .else
837         TRACE_IRQS_OFF
838         .endif
839         .endif
840
841         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
842
843         .if \has_error_code
844         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
845         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
846         .else
847         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
848         .endif
849
850         .if \shift_ist != -1
851         subq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
852         .endif
853
854         call    \do_sym
855
856         .if \shift_ist != -1
857         addq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
858         .endif
859
860         /* these procedures expect "no swapgs" flag in ebx */
861         .if \paranoid
862         jmp     paranoid_exit
863         .else
864         jmp     error_exit
865         .endif
866
867         .if \paranoid == 1
868         /*
869          * Paranoid entry from userspace.  Switch stacks and treat it
870          * as a normal entry.  This means that paranoid handlers
871          * run in real process context if user_mode(regs).
872          */
873 1:
874         call    error_entry
875
876
877         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
878         call    sync_regs
879         movq    %rax, %rsp                      /* switch stack */
880
881         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
882
883         .if \has_error_code
884         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
885         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
886         .else
887         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
888         .endif
889
890         call    \do_sym
891
892         jmp     error_exit
893         .endif
894 END(\sym)
895 .endm
896
897 #ifdef CONFIG_TRACING
898 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
899 idtentry trace(\sym) trace(\do_sym) has_error_code=\has_error_code
900 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
901 .endm
902 #else
903 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
904 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
905 .endm
906 #endif
907
908 idtentry divide_error                   do_divide_error                 has_error_code=0
909 idtentry overflow                       do_overflow                     has_error_code=0
910 idtentry bounds                         do_bounds                       has_error_code=0
911 idtentry invalid_op                     do_invalid_op                   has_error_code=0
912 idtentry device_not_available           do_device_not_available         has_error_code=0
913 idtentry double_fault                   do_double_fault                 has_error_code=1 paranoid=2
914 idtentry coprocessor_segment_overrun    do_coprocessor_segment_overrun  has_error_code=0
915 idtentry invalid_TSS                    do_invalid_TSS                  has_error_code=1
916 idtentry segment_not_present            do_segment_not_present          has_error_code=1
917 idtentry spurious_interrupt_bug         do_spurious_interrupt_bug       has_error_code=0
918 idtentry coprocessor_error              do_coprocessor_error            has_error_code=0
919 idtentry alignment_check                do_alignment_check              has_error_code=1
920 idtentry simd_coprocessor_error         do_simd_coprocessor_error       has_error_code=0
921
922
923         /*
924          * Reload gs selector with exception handling
925          * edi:  new selector
926          */
927 ENTRY(native_load_gs_index)
928         pushfq
929         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY & ~CLBR_RDI)
930         SWAPGS
931 gs_change:
932         movl    %edi, %gs
933 2:      mfence                                  /* workaround */
934         SWAPGS
935         popfq
936         ret
937 END(native_load_gs_index)
938
939         _ASM_EXTABLE(gs_change, bad_gs)
940         .section .fixup, "ax"
941         /* running with kernelgs */
942 bad_gs:
943         SWAPGS                                  /* switch back to user gs */
944         xorl    %eax, %eax
945         movl    %eax, %gs
946         jmp     2b
947         .previous
948
949 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
950 ENTRY(do_softirq_own_stack)
951         pushq   %rbp
952         mov     %rsp, %rbp
953         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
954         cmove   PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
955         push    %rbp                            /* frame pointer backlink */
956         call    __do_softirq
957         leaveq
958         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
959         ret
960 END(do_softirq_own_stack)
961
962 #ifdef CONFIG_XEN
963 idtentry xen_hypervisor_callback xen_do_hypervisor_callback has_error_code=0
964
965 /*
966  * A note on the "critical region" in our callback handler.
967  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
968  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
969  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
970  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
971  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
972  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
973  * like to avoid the possibility.
974  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
975  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
976  * activation and restart the handler using the previous one.
977  */
978 ENTRY(xen_do_hypervisor_callback)               /* do_hypervisor_callback(struct *pt_regs) */
979
980 /*
981  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
982  * see the correct pointer to the pt_regs
983  */
984         movq    %rdi, %rsp                      /* we don't return, adjust the stack frame */
985 11:     incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
986         movq    %rsp, %rbp
987         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
988         pushq   %rbp                            /* frame pointer backlink */
989         call    xen_evtchn_do_upcall
990         popq    %rsp
991         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
992 #ifndef CONFIG_PREEMPT
993         call    xen_maybe_preempt_hcall
994 #endif
995         jmp     error_exit
996 END(xen_do_hypervisor_callback)
997
998 /*
999  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
1000  * We get here for two reasons:
1001  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
1002  *  2. Fault while executing IRET
1003  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
1004  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
1005  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
1006  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
1007  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
1008  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
1009  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
1010  */
1011 ENTRY(xen_failsafe_callback)
1012         movl    %ds, %ecx
1013         cmpw    %cx, 0x10(%rsp)
1014         jne     1f
1015         movl    %es, %ecx
1016         cmpw    %cx, 0x18(%rsp)
1017         jne     1f
1018         movl    %fs, %ecx
1019         cmpw    %cx, 0x20(%rsp)
1020         jne     1f
1021         movl    %gs, %ecx
1022         cmpw    %cx, 0x28(%rsp)
1023         jne     1f
1024         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
1025         movq    (%rsp), %rcx
1026         movq    8(%rsp), %r11
1027         addq    $0x30, %rsp
1028         pushq   $0                              /* RIP */
1029         pushq   %r11
1030         pushq   %rcx
1031         jmp     general_protection
1032 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
1033         movq    (%rsp), %rcx
1034         movq    8(%rsp), %r11
1035         addq    $0x30, %rsp
1036         pushq   $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
1037         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1038         SAVE_C_REGS
1039         SAVE_EXTRA_REGS
1040         jmp     error_exit
1041 END(xen_failsafe_callback)
1042
1043 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
1044         xen_hvm_callback_vector xen_evtchn_do_upcall
1045
1046 #endif /* CONFIG_XEN */
1047
1048 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1049 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
1050         hyperv_callback_vector hyperv_vector_handler
1051 #endif /* CONFIG_HYPERV */
1052
1053 idtentry debug                  do_debug                has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
1054 idtentry int3                   do_int3                 has_error_code=0
1055 idtentry stack_segment          do_stack_segment        has_error_code=1
1056
1057 #ifdef CONFIG_XEN
1058 idtentry xen_debug              do_debug                has_error_code=0
1059 idtentry xen_int3               do_int3                 has_error_code=0
1060 idtentry xen_stack_segment      do_stack_segment        has_error_code=1
1061 #endif
1062
1063 idtentry general_protection     do_general_protection   has_error_code=1
1064 trace_idtentry page_fault       do_page_fault           has_error_code=1
1065
1066 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1067 idtentry async_page_fault       do_async_page_fault     has_error_code=1
1068 #endif
1069
1070 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1071 idtentry machine_check          do_mce                  has_error_code=0        paranoid=1
1072 #endif
1073
1074 /*
1075  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1076  * Use slow, but surefire "are we in kernel?" check.
1077  *
1078  * Return: ebx=0: needs swapgs but not SWITCH_USER_CR3 in paranoid_exit
1079  *         ebx=1: needs neither swapgs nor SWITCH_USER_CR3 in paranoid_exit
1080  *         ebx=2: needs both swapgs and SWITCH_USER_CR3 in paranoid_exit
1081  *         ebx=3: needs SWITCH_USER_CR3 but not swapgs in paranoid_exit
1082  */
1083 ENTRY(paranoid_entry)
1084         cld
1085         SAVE_C_REGS 8
1086         SAVE_EXTRA_REGS 8
1087         movl    $1, %ebx
1088         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
1089         rdmsr
1090         testl   %edx, %edx
1091         js      1f                              /* negative -> in kernel */
1092         SWAPGS
1093         xorl    %ebx, %ebx
1094 1:
1095 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1096         /*
1097          * We might have come in between a swapgs and a SWITCH_KERNEL_CR3
1098          * on entry, or between a SWITCH_USER_CR3 and a swapgs on exit.
1099          * Do a conditional SWITCH_KERNEL_CR3: this could safely be done
1100          * unconditionally, but we need to find out whether the reverse
1101          * should be done on return (conveyed to paranoid_exit in %ebx).
1102          */
1103         ALTERNATIVE "jmp 2f", "movq %cr3, %rax", X86_FEATURE_KAISER
1104         testl   $KAISER_SHADOW_PGD_OFFSET, %eax
1105         jz      2f
1106         orl     $2, %ebx
1107         andq    $(~(X86_CR3_PCID_ASID_MASK | KAISER_SHADOW_PGD_OFFSET)), %rax
1108         /* If PCID enabled, set X86_CR3_PCID_NOFLUSH_BIT */
1109         ALTERNATIVE "", "bts $63, %rax", X86_FEATURE_PCID
1110         movq    %rax, %cr3
1111 2:
1112 #endif
1113         ret
1114 END(paranoid_entry)
1115
1116 /*
1117  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
1118  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
1119  * from kernel space.
1120  *
1121  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
1122  * in syscall entry), so checking for preemption here would
1123  * be complicated.  Fortunately, we there's no good reason
1124  * to try to handle preemption here.
1125  *
1126  * On entry: ebx=0: needs swapgs but not SWITCH_USER_CR3
1127  *           ebx=1: needs neither swapgs nor SWITCH_USER_CR3
1128  *           ebx=2: needs both swapgs and SWITCH_USER_CR3
1129  *           ebx=3: needs SWITCH_USER_CR3 but not swapgs
1130  */
1131 ENTRY(paranoid_exit)
1132         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1133         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
1134         TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
1135 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1136         /* No ALTERNATIVE for X86_FEATURE_KAISER: paranoid_entry sets %ebx */
1137         testl   $2, %ebx                        /* SWITCH_USER_CR3 needed? */
1138         jz      paranoid_exit_no_switch
1139         SWITCH_USER_CR3
1140 paranoid_exit_no_switch:
1141 #endif
1142         testl   $1, %ebx                        /* swapgs needed? */
1143         jnz     paranoid_exit_no_swapgs
1144         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1145 paranoid_exit_no_swapgs:
1146         RESTORE_EXTRA_REGS
1147         RESTORE_C_REGS
1148         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
1149         INTERRUPT_RETURN
1150 END(paranoid_exit)
1151
1152 /*
1153  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1154  */
1155 ENTRY(error_entry)
1156         cld
1157         SAVE_C_REGS 8
1158         SAVE_EXTRA_REGS 8
1159         /*
1160          * error_entry() always returns with a kernel gsbase and
1161          * CR3.  We must also have a kernel CR3/gsbase before
1162          * calling TRACE_IRQS_*.  Just unconditionally switch to
1163          * the kernel CR3 here.
1164          */
1165         SWITCH_KERNEL_CR3
1166         testb   $3, CS+8(%rsp)
1167         jz      .Lerror_kernelspace
1168
1169 .Lerror_entry_from_usermode_swapgs:
1170         /*
1171          * We entered from user mode or we're pretending to have entered
1172          * from user mode due to an IRET fault.
1173          */
1174         SWAPGS
1175
1176 .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs:
1177         /*
1178          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
1179          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
1180          * (which can take locks).
1181          */
1182         TRACE_IRQS_OFF
1183 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
1184         call enter_from_user_mode
1185 #endif
1186         ret
1187
1188 .Lerror_entry_done:
1189         TRACE_IRQS_OFF
1190         ret
1191
1192         /*
1193          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
1194          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
1195          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
1196          * for these here too.
1197          */
1198 .Lerror_kernelspace:
1199         leaq    native_irq_return_iret(%rip), %rcx
1200         cmpq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1201         je      .Lerror_bad_iret
1202         movl    %ecx, %eax                      /* zero extend */
1203         cmpq    %rax, RIP+8(%rsp)
1204         je      .Lbstep_iret
1205         cmpq    $gs_change, RIP+8(%rsp)
1206         jne     .Lerror_entry_done
1207
1208         /*
1209          * hack: gs_change can fail with user gsbase.  If this happens, fix up
1210          * gsbase and proceed.  We'll fix up the exception and land in
1211          * gs_change's error handler with kernel gsbase.
1212          */
1213         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_swapgs
1214
1215 .Lbstep_iret:
1216         /* Fix truncated RIP */
1217         movq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1218         /* fall through */
1219
1220 .Lerror_bad_iret:
1221         /*
1222          * We came from an IRET to user mode, so we have user gsbase.
1223          * Switch to kernel gsbase:
1224          */
1225         SWAPGS
1226
1227         /*
1228          * Pretend that the exception came from user mode: set up pt_regs
1229          * as if we faulted immediately after IRET.
1230          */
1231         mov     %rsp, %rdi
1232         call    fixup_bad_iret
1233         mov     %rax, %rsp
1234         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs
1235 END(error_entry)
1236
1237 ENTRY(error_exit)
1238         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1239         TRACE_IRQS_OFF
1240         testb   $3, CS(%rsp)
1241         jz      retint_kernel
1242         jmp     retint_user
1243 END(error_exit)
1244
1245 /* Runs on exception stack */
1246 ENTRY(nmi)
1247         /*
1248          * Fix up the exception frame if we're on Xen.
1249          * PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME is guaranteed to push at most
1250          * one value to the stack on native, so it may clobber the rdx
1251          * scratch slot, but it won't clobber any of the important
1252          * slots past it.
1253          *
1254          * Xen is a different story, because the Xen frame itself overlaps
1255          * the "NMI executing" variable.
1256          */
1257         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
1258
1259         /*
1260          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1261          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1262          * This means that we can have nested NMIs where the next
1263          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1264          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1265          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1266          * anyway.
1267          *
1268          * To handle this case we do the following:
1269          *  Check the a special location on the stack that contains
1270          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1271          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1272          *  is an NMI stack.
1273          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1274          *  stack then:
1275          *    o Set the special variable on the stack
1276          *    o Copy the interrupt frame into an "outermost" location on the
1277          *      stack
1278          *    o Copy the interrupt frame into an "iret" location on the stack
1279          *    o Continue processing the NMI
1280          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1281          *    o Modify the "iret" location to jump to the repeat_nmi
1282          *    o return back to the first NMI
1283          *
1284          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1285          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1286          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1287          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1288          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1289          * NMI.
1290          *
1291          * However, espfix prevents us from directly returning to userspace
1292          * with a single IRET instruction.  Similarly, IRET to user mode
1293          * can fault.  We therefore handle NMIs from user space like
1294          * other IST entries.
1295          */
1296
1297         ASM_CLAC
1298
1299         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1300         pushq   %rdx
1301
1302         testb   $3, CS-RIP+8(%rsp)
1303         jz      .Lnmi_from_kernel
1304
1305         /*
1306          * NMI from user mode.  We need to run on the thread stack, but we
1307          * can't go through the normal entry paths: NMIs are masked, and
1308          * we don't want to enable interrupts, because then we'll end
1309          * up in an awkward situation in which IRQs are on but NMIs
1310          * are off.
1311          *
1312          * We also must not push anything to the stack before switching
1313          * stacks lest we corrupt the "NMI executing" variable.
1314          */
1315
1316         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1317         /*
1318          * percpu variables are mapped with user CR3, so no need
1319          * to switch CR3 here.
1320          */
1321         cld
1322         movq    %rsp, %rdx
1323         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
1324         pushq   5*8(%rdx)       /* pt_regs->ss */
1325         pushq   4*8(%rdx)       /* pt_regs->rsp */
1326         pushq   3*8(%rdx)       /* pt_regs->flags */
1327         pushq   2*8(%rdx)       /* pt_regs->cs */
1328         pushq   1*8(%rdx)       /* pt_regs->rip */
1329         pushq   $-1             /* pt_regs->orig_ax */
1330         pushq   %rdi            /* pt_regs->di */
1331         pushq   %rsi            /* pt_regs->si */
1332         pushq   (%rdx)          /* pt_regs->dx */
1333         pushq   %rcx            /* pt_regs->cx */
1334         pushq   %rax            /* pt_regs->ax */
1335         pushq   %r8             /* pt_regs->r8 */
1336         pushq   %r9             /* pt_regs->r9 */
1337         pushq   %r10            /* pt_regs->r10 */
1338         pushq   %r11            /* pt_regs->r11 */
1339         pushq   %rbx            /* pt_regs->rbx */
1340         pushq   %rbp            /* pt_regs->rbp */
1341         pushq   %r12            /* pt_regs->r12 */
1342         pushq   %r13            /* pt_regs->r13 */
1343         pushq   %r14            /* pt_regs->r14 */
1344         pushq   %r15            /* pt_regs->r15 */
1345
1346         /*
1347          * At this point we no longer need to worry about stack damage
1348          * due to nesting -- we're on the normal thread stack and we're
1349          * done with the NMI stack.
1350          */
1351
1352         movq    %rsp, %rdi
1353         movq    $-1, %rsi
1354 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1355         /* Unconditionally use kernel CR3 for do_nmi() */
1356         /* %rax is saved above, so OK to clobber here */
1357         ALTERNATIVE "jmp 2f", "movq %cr3, %rax", X86_FEATURE_KAISER
1358         /* If PCID enabled, NOFLUSH now and NOFLUSH on return */
1359         ALTERNATIVE "", "bts $63, %rax", X86_FEATURE_PCID
1360         pushq   %rax
1361         /* mask off "user" bit of pgd address and 12 PCID bits: */
1362         andq    $(~(X86_CR3_PCID_ASID_MASK | KAISER_SHADOW_PGD_OFFSET)), %rax
1363         movq    %rax, %cr3
1364 2:
1365 #endif
1366         call    do_nmi
1367
1368 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1369         /*
1370          * Unconditionally restore CR3.  I know we return to
1371          * kernel code that needs user CR3, but do we ever return
1372          * to "user mode" where we need the kernel CR3?
1373          */
1374         ALTERNATIVE "", "popq %rax; movq %rax, %cr3", X86_FEATURE_KAISER
1375 #endif
1376
1377         /*
1378          * Return back to user mode.  We must *not* do the normal exit
1379          * work, because we don't want to enable interrupts.  Do not
1380          * switch to user CR3: we might be going back to kernel code
1381          * that had a user CR3 set.
1382          */
1383         SWAPGS
1384         jmp     restore_c_regs_and_iret
1385
1386 .Lnmi_from_kernel:
1387         /*
1388          * Here's what our stack frame will look like:
1389          * +---------------------------------------------------------+
1390          * | original SS                                             |
1391          * | original Return RSP                                     |
1392          * | original RFLAGS                                         |
1393          * | original CS                                             |
1394          * | original RIP                                            |
1395          * +---------------------------------------------------------+
1396          * | temp storage for rdx                                    |
1397          * +---------------------------------------------------------+
1398          * | "NMI executing" variable                                |
1399          * +---------------------------------------------------------+
1400          * | iret SS          } Copied from "outermost" frame        |
1401          * | iret Return RSP  } on each loop iteration; overwritten  |
1402          * | iret RFLAGS      } by a nested NMI to force another     |
1403          * | iret CS          } iteration if needed.                 |
1404          * | iret RIP         }                                      |
1405          * +---------------------------------------------------------+
1406          * | outermost SS          } initialized in first_nmi;       |
1407          * | outermost Return RSP  } will not be changed before      |
1408          * | outermost RFLAGS      } NMI processing is done.         |
1409          * | outermost CS          } Copied to "iret" frame on each  |
1410          * | outermost RIP         } iteration.                      |
1411          * +---------------------------------------------------------+
1412          * | pt_regs                                                 |
1413          * +---------------------------------------------------------+
1414          *
1415          * The "original" frame is used by hardware.  Before re-enabling
1416          * NMIs, we need to be done with it, and we need to leave enough
1417          * space for the asm code here.
1418          *
1419          * We return by executing IRET while RSP points to the "iret" frame.
1420          * That will either return for real or it will loop back into NMI
1421          * processing.
1422          *
1423          * The "outermost" frame is copied to the "iret" frame on each
1424          * iteration of the loop, so each iteration starts with the "iret"
1425          * frame pointing to the final return target.
1426          */
1427
1428         /*
1429          * Determine whether we're a nested NMI.
1430          *
1431          * If we interrupted kernel code between repeat_nmi and
1432          * end_repeat_nmi, then we are a nested NMI.  We must not
1433          * modify the "iret" frame because it's being written by
1434          * the outer NMI.  That's okay; the outer NMI handler is
1435          * about to about to call do_nmi anyway, so we can just
1436          * resume the outer NMI.
1437          */
1438
1439         movq    $repeat_nmi, %rdx
1440         cmpq    8(%rsp), %rdx
1441         ja      1f
1442         movq    $end_repeat_nmi, %rdx
1443         cmpq    8(%rsp), %rdx
1444         ja      nested_nmi_out
1445 1:
1446
1447         /*
1448          * Now check "NMI executing".  If it's set, then we're nested.
1449          * This will not detect if we interrupted an outer NMI just
1450          * before IRET.
1451          */
1452         cmpl    $1, -8(%rsp)
1453         je      nested_nmi
1454
1455         /*
1456          * Now test if the previous stack was an NMI stack.  This covers
1457          * the case where we interrupt an outer NMI after it clears
1458          * "NMI executing" but before IRET.  We need to be careful, though:
1459          * there is one case in which RSP could point to the NMI stack
1460          * despite there being no NMI active: naughty userspace controls
1461          * RSP at the very beginning of the SYSCALL targets.  We can
1462          * pull a fast one on naughty userspace, though: we program
1463          * SYSCALL to mask DF, so userspace cannot cause DF to be set
1464          * if it controls the kernel's RSP.  We set DF before we clear
1465          * "NMI executing".
1466          */
1467         lea     6*8(%rsp), %rdx
1468         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1469         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1470         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1471         ja      first_nmi
1472
1473         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1474         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1475         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1476         jb      first_nmi
1477
1478         /* Ah, it is within the NMI stack. */
1479
1480         testb   $(X86_EFLAGS_DF >> 8), (3*8 + 1)(%rsp)
1481         jz      first_nmi       /* RSP was user controlled. */
1482
1483         /* This is a nested NMI. */
1484
1485 nested_nmi:
1486         /*
1487          * Modify the "iret" frame to point to repeat_nmi, forcing another
1488          * iteration of NMI handling.
1489          */
1490         subq    $8, %rsp
1491         leaq    -10*8(%rsp), %rdx
1492         pushq   $__KERNEL_DS
1493         pushq   %rdx
1494         pushfq
1495         pushq   $__KERNEL_CS
1496         pushq   $repeat_nmi
1497
1498         /* Put stack back */
1499         addq    $(6*8), %rsp
1500
1501 nested_nmi_out:
1502         popq    %rdx
1503
1504         /* We are returning to kernel mode, so this cannot result in a fault. */
1505         INTERRUPT_RETURN
1506
1507 first_nmi:
1508         /* Restore rdx. */
1509         movq    (%rsp), %rdx
1510
1511         /* Make room for "NMI executing". */
1512         pushq   $0
1513
1514         /* Leave room for the "iret" frame */
1515         subq    $(5*8), %rsp
1516
1517         /* Copy the "original" frame to the "outermost" frame */
1518         .rept 5
1519         pushq   11*8(%rsp)
1520         .endr
1521
1522         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1523
1524 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
1525         /*
1526          * For ease of testing, unmask NMIs right away.  Disabled by
1527          * default because IRET is very expensive.
1528          */
1529         pushq   $0              /* SS */
1530         pushq   %rsp            /* RSP (minus 8 because of the previous push) */
1531         addq    $8, (%rsp)      /* Fix up RSP */
1532         pushfq                  /* RFLAGS */
1533         pushq   $__KERNEL_CS    /* CS */
1534         pushq   $1f             /* RIP */
1535         INTERRUPT_RETURN        /* continues at repeat_nmi below */
1536 1:
1537 #endif
1538
1539 repeat_nmi:
1540         /*
1541          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1542          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1543          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1544          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1545          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1546          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1547          * NMI will update.
1548          *
1549          * RSP is pointing to "outermost RIP".  gsbase is unknown, but, if
1550          * we're repeating an NMI, gsbase has the same value that it had on
1551          * the first iteration.  paranoid_entry will load the kernel
1552          * gsbase if needed before we call do_nmi.  "NMI executing"
1553          * is zero.
1554          */
1555         movq    $1, 10*8(%rsp)          /* Set "NMI executing". */
1556
1557         /*
1558          * Copy the "outermost" frame to the "iret" frame.  NMIs that nest
1559          * here must not modify the "iret" frame while we're writing to
1560          * it or it will end up containing garbage.
1561          */
1562         addq    $(10*8), %rsp
1563         .rept 5
1564         pushq   -6*8(%rsp)
1565         .endr
1566         subq    $(5*8), %rsp
1567 end_repeat_nmi:
1568
1569         /*
1570          * Everything below this point can be preempted by a nested NMI.
1571          * If this happens, then the inner NMI will change the "iret"
1572          * frame to point back to repeat_nmi.
1573          */
1574         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1575         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1576
1577         /*
1578          * Use the same approach as paranoid_entry to handle SWAPGS, but
1579          * without CR3 handling since we do that differently in NMIs.  No
1580          * need to use paranoid_exit as we should not be calling schedule
1581          * in NMI context.  Even with normal interrupts enabled. An NMI
1582          * should not be setting NEED_RESCHED or anything that normal
1583          * interrupts and exceptions might do.
1584          */
1585         cld
1586         SAVE_C_REGS
1587         SAVE_EXTRA_REGS
1588         movl    $1, %ebx
1589         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
1590         rdmsr
1591         testl   %edx, %edx
1592         js      1f                              /* negative -> in kernel */
1593         SWAPGS
1594         xorl    %ebx, %ebx
1595 1:
1596         movq    %rsp, %rdi
1597         movq    $-1, %rsi
1598 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1599         /* Unconditionally use kernel CR3 for do_nmi() */
1600         /* %rax is saved above, so OK to clobber here */
1601         ALTERNATIVE "jmp 2f", "movq %cr3, %rax", X86_FEATURE_KAISER
1602         /* If PCID enabled, NOFLUSH now and NOFLUSH on return */
1603         ALTERNATIVE "", "bts $63, %rax", X86_FEATURE_PCID
1604         pushq   %rax
1605         /* mask off "user" bit of pgd address and 12 PCID bits: */
1606         andq    $(~(X86_CR3_PCID_ASID_MASK | KAISER_SHADOW_PGD_OFFSET)), %rax
1607         movq    %rax, %cr3
1608 2:
1609 #endif
1610
1611         /* paranoidentry do_nmi, 0; without TRACE_IRQS_OFF */
1612         call    do_nmi
1613
1614 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1615         /*
1616          * Unconditionally restore CR3.  We might be returning to
1617          * kernel code that needs user CR3, like just just before
1618          * a sysret.
1619          */
1620         ALTERNATIVE "", "popq %rax; movq %rax, %cr3", X86_FEATURE_KAISER
1621 #endif
1622
1623         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1624         jnz     nmi_restore
1625 nmi_swapgs:
1626         /* We fixed up CR3 above, so no need to switch it here */
1627         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1628 nmi_restore:
1629         RESTORE_EXTRA_REGS
1630         RESTORE_C_REGS
1631
1632         /* Point RSP at the "iret" frame. */
1633         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 6*8
1634
1635         /*
1636          * Clear "NMI executing".  Set DF first so that we can easily
1637          * distinguish the remaining code between here and IRET from
1638          * the SYSCALL entry and exit paths.  On a native kernel, we
1639          * could just inspect RIP, but, on paravirt kernels,
1640          * INTERRUPT_RETURN can translate into a jump into a
1641          * hypercall page.
1642          */
1643         std
1644         movq    $0, 5*8(%rsp)           /* clear "NMI executing" */
1645
1646         /*
1647          * INTERRUPT_RETURN reads the "iret" frame and exits the NMI
1648          * stack in a single instruction.  We are returning to kernel
1649          * mode, so this cannot result in a fault.
1650          */
1651         INTERRUPT_RETURN
1652 END(nmi)
1653
1654 ENTRY(ignore_sysret)
1655         mov     $-ENOSYS, %eax
1656         sysret
1657 END(ignore_sysret)