OSDN Git Service

Merge 4.4.160 into android-4.4-p
[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 #ifdef CONFIG_RETPOLINE
191         movq    sys_call_table(, %rax, 8), %rax
192         call    __x86_indirect_thunk_rax
193 #else
194         call    *sys_call_table(, %rax, 8)
195 #endif
196
197         movq    %rax, RAX(%rsp)
198 1:
199 /*
200  * Syscall return path ending with SYSRET (fast path).
201  * Has incompletely filled pt_regs.
202  */
203         LOCKDEP_SYS_EXIT
204         /*
205          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
206          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
207          */
208         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
209
210         /*
211          * We must check ti flags with interrupts (or at least preemption)
212          * off because we must *never* return to userspace without
213          * processing exit work that is enqueued if we're preempted here.
214          * In particular, returning to userspace with any of the one-shot
215          * flags (TIF_NOTIFY_RESUME, TIF_USER_RETURN_NOTIFY, etc) set is
216          * very bad.
217          */
218         testl   $_TIF_ALLWORK_MASK, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
219         jnz     int_ret_from_sys_call_irqs_off  /* Go to the slow path */
220
221         movq    RIP(%rsp), %rcx
222         movq    EFLAGS(%rsp), %r11
223         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
224         /*
225          * This opens a window where we have a user CR3, but are
226          * running in the kernel.  This makes using the CS
227          * register useless for telling whether or not we need to
228          * switch CR3 in NMIs.  Normal interrupts are OK because
229          * they are off here.
230          */
231         SWITCH_USER_CR3
232         movq    RSP(%rsp), %rsp
233         /*
234          * 64-bit SYSRET restores rip from rcx,
235          * rflags from r11 (but RF and VM bits are forced to 0),
236          * cs and ss are loaded from MSRs.
237          * Restoration of rflags re-enables interrupts.
238          *
239          * NB: On AMD CPUs with the X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS bug, the ss
240          * descriptor is not reinitialized.  This means that we should
241          * avoid SYSRET with SS == NULL, which could happen if we schedule,
242          * exit the kernel, and re-enter using an interrupt vector.  (All
243          * interrupt entries on x86_64 set SS to NULL.)  We prevent that
244          * from happening by reloading SS in __switch_to.  (Actually
245          * detecting the failure in 64-bit userspace is tricky but can be
246          * done.)
247          */
248         USERGS_SYSRET64
249
250 GLOBAL(int_ret_from_sys_call_irqs_off)
251         TRACE_IRQS_ON
252         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
253         jmp int_ret_from_sys_call
254
255         /* Do syscall entry tracing */
256 tracesys:
257         movq    %rsp, %rdi
258         movl    $AUDIT_ARCH_X86_64, %esi
259         call    syscall_trace_enter_phase1
260         test    %rax, %rax
261         jnz     tracesys_phase2                 /* if needed, run the slow path */
262         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RAX               /* else restore clobbered regs */
263         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rax
264         jmp     entry_SYSCALL_64_fastpath       /* and return to the fast path */
265
266 tracesys_phase2:
267         SAVE_EXTRA_REGS
268         movq    %rsp, %rdi
269         movl    $AUDIT_ARCH_X86_64, %esi
270         movq    %rax, %rdx
271         call    syscall_trace_enter_phase2
272
273         /*
274          * Reload registers from stack in case ptrace changed them.
275          * We don't reload %rax because syscall_trace_entry_phase2() returned
276          * the value it wants us to use in the table lookup.
277          */
278         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RAX
279         RESTORE_EXTRA_REGS
280 #if __SYSCALL_MASK == ~0
281         cmpq    $NR_syscalls, %rax
282 #else
283         andl    $__SYSCALL_MASK, %eax
284         cmpl    $NR_syscalls, %eax
285 #endif
286         jae     1f                              /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
287         sbb     %rcx, %rcx                      /* array_index_mask_nospec() */
288         and     %rcx, %rax
289         movq    %r10, %rcx                      /* fixup for C */
290 #ifdef CONFIG_RETPOLINE
291         movq    sys_call_table(, %rax, 8), %rax
292         call    __x86_indirect_thunk_rax
293 #else
294         call    *sys_call_table(, %rax, 8)
295 #endif
296         movq    %rax, RAX(%rsp)
297 1:
298         /* Use IRET because user could have changed pt_regs->foo */
299
300 /*
301  * Syscall return path ending with IRET.
302  * Has correct iret frame.
303  */
304 GLOBAL(int_ret_from_sys_call)
305         SAVE_EXTRA_REGS
306         movq    %rsp, %rdi
307         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
308         RESTORE_EXTRA_REGS
309         TRACE_IRQS_IRETQ                /* we're about to change IF */
310
311         /*
312          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
313          * a completely clean 64-bit userspace context.
314          */
315         movq    RCX(%rsp), %rcx
316         movq    RIP(%rsp), %r11
317         cmpq    %rcx, %r11                      /* RCX == RIP */
318         jne     opportunistic_sysret_failed
319
320         /*
321          * On Intel CPUs, SYSRET with non-canonical RCX/RIP will #GP
322          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
323          * the kernel, since userspace controls RSP.
324          *
325          * If width of "canonical tail" ever becomes variable, this will need
326          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
327          */
328         .ifne __VIRTUAL_MASK_SHIFT - 47
329         .error "virtual address width changed -- SYSRET checks need update"
330         .endif
331
332         /* Change top 16 bits to be the sign-extension of 47th bit */
333         shl     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
334         sar     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
335
336         /* If this changed %rcx, it was not canonical */
337         cmpq    %rcx, %r11
338         jne     opportunistic_sysret_failed
339
340         cmpq    $__USER_CS, CS(%rsp)            /* CS must match SYSRET */
341         jne     opportunistic_sysret_failed
342
343         movq    R11(%rsp), %r11
344         cmpq    %r11, EFLAGS(%rsp)              /* R11 == RFLAGS */
345         jne     opportunistic_sysret_failed
346
347         /*
348          * SYSRET can't restore RF.  SYSRET can restore TF, but unlike IRET,
349          * restoring TF results in a trap from userspace immediately after
350          * SYSRET.  This would cause an infinite loop whenever #DB happens
351          * with register state that satisfies the opportunistic SYSRET
352          * conditions.  For example, single-stepping this user code:
353          *
354          *           movq       $stuck_here, %rcx
355          *           pushfq
356          *           popq %r11
357          *   stuck_here:
358          *
359          * would never get past 'stuck_here'.
360          */
361         testq   $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
362         jnz     opportunistic_sysret_failed
363
364         /* nothing to check for RSP */
365
366         cmpq    $__USER_DS, SS(%rsp)            /* SS must match SYSRET */
367         jne     opportunistic_sysret_failed
368
369         /*
370          * We win! This label is here just for ease of understanding
371          * perf profiles. Nothing jumps here.
372          */
373 syscall_return_via_sysret:
374         /* rcx and r11 are already restored (see code above) */
375         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
376         /*
377          * This opens a window where we have a user CR3, but are
378          * running in the kernel.  This makes using the CS
379          * register useless for telling whether or not we need to
380          * switch CR3 in NMIs.  Normal interrupts are OK because
381          * they are off here.
382          */
383         SWITCH_USER_CR3
384         movq    RSP(%rsp), %rsp
385         USERGS_SYSRET64
386
387 opportunistic_sysret_failed:
388         /*
389          * This opens a window where we have a user CR3, but are
390          * running in the kernel.  This makes using the CS
391          * register useless for telling whether or not we need to
392          * switch CR3 in NMIs.  Normal interrupts are OK because
393          * they are off here.
394          */
395         SWITCH_USER_CR3
396         SWAPGS
397         jmp     restore_c_regs_and_iret
398 END(entry_SYSCALL_64)
399
400
401         .macro FORK_LIKE func
402 ENTRY(stub_\func)
403         SAVE_EXTRA_REGS 8
404         jmp     sys_\func
405 END(stub_\func)
406         .endm
407
408         FORK_LIKE  clone
409         FORK_LIKE  fork
410         FORK_LIKE  vfork
411
412 ENTRY(stub_execve)
413         call    sys_execve
414 return_from_execve:
415         testl   %eax, %eax
416         jz      1f
417         /* exec failed, can use fast SYSRET code path in this case */
418         ret
419 1:
420         /* must use IRET code path (pt_regs->cs may have changed) */
421         addq    $8, %rsp
422         ZERO_EXTRA_REGS
423         movq    %rax, RAX(%rsp)
424         jmp     int_ret_from_sys_call
425 END(stub_execve)
426 /*
427  * Remaining execve stubs are only 7 bytes long.
428  * ENTRY() often aligns to 16 bytes, which in this case has no benefits.
429  */
430         .align  8
431 GLOBAL(stub_execveat)
432         call    sys_execveat
433         jmp     return_from_execve
434 END(stub_execveat)
435
436 #if defined(CONFIG_X86_X32_ABI)
437         .align  8
438 GLOBAL(stub_x32_execve)
439         call    compat_sys_execve
440         jmp     return_from_execve
441 END(stub_x32_execve)
442         .align  8
443 GLOBAL(stub_x32_execveat)
444         call    compat_sys_execveat
445         jmp     return_from_execve
446 END(stub_x32_execveat)
447 #endif
448
449 /*
450  * sigreturn is special because it needs to restore all registers on return.
451  * This cannot be done with SYSRET, so use the IRET return path instead.
452  */
453 ENTRY(stub_rt_sigreturn)
454         /*
455          * SAVE_EXTRA_REGS result is not normally needed:
456          * sigreturn overwrites all pt_regs->GPREGS.
457          * But sigreturn can fail (!), and there is no easy way to detect that.
458          * To make sure RESTORE_EXTRA_REGS doesn't restore garbage on error,
459          * we SAVE_EXTRA_REGS here.
460          */
461         SAVE_EXTRA_REGS 8
462         call    sys_rt_sigreturn
463 return_from_stub:
464         addq    $8, %rsp
465         RESTORE_EXTRA_REGS
466         movq    %rax, RAX(%rsp)
467         jmp     int_ret_from_sys_call
468 END(stub_rt_sigreturn)
469
470 #ifdef CONFIG_X86_X32_ABI
471 ENTRY(stub_x32_rt_sigreturn)
472         SAVE_EXTRA_REGS 8
473         call    sys32_x32_rt_sigreturn
474         jmp     return_from_stub
475 END(stub_x32_rt_sigreturn)
476 #endif
477
478 /*
479  * A newly forked process directly context switches into this address.
480  *
481  * rdi: prev task we switched from
482  */
483 ENTRY(ret_from_fork)
484
485         LOCK ; btr $TIF_FORK, TI_flags(%r8)
486
487         pushq   $0x0002
488         popfq                                   /* reset kernel eflags */
489
490         call    schedule_tail                   /* rdi: 'prev' task parameter */
491
492         RESTORE_EXTRA_REGS
493
494         testb   $3, CS(%rsp)                    /* from kernel_thread? */
495
496         /*
497          * By the time we get here, we have no idea whether our pt_regs,
498          * ti flags, and ti status came from the 64-bit SYSCALL fast path,
499          * the slow path, or one of the 32-bit compat paths.
500          * Use IRET code path to return, since it can safely handle
501          * all of the above.
502          */
503         jnz     int_ret_from_sys_call
504
505         /*
506          * We came from kernel_thread
507          * nb: we depend on RESTORE_EXTRA_REGS above
508          */
509         movq    %rbp, %rdi
510         CALL_NOSPEC %rbx
511         movl    $0, RAX(%rsp)
512         RESTORE_EXTRA_REGS
513         jmp     int_ret_from_sys_call
514 END(ret_from_fork)
515
516 /*
517  * Build the entry stubs with some assembler magic.
518  * We pack 1 stub into every 8-byte block.
519  */
520         .align 8
521 ENTRY(irq_entries_start)
522     vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
523     .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR - FIRST_EXTERNAL_VECTOR)
524         pushq   $(~vector+0x80)                 /* Note: always in signed byte range */
525     vector=vector+1
526         jmp     common_interrupt
527         .align  8
528     .endr
529 END(irq_entries_start)
530
531 /*
532  * Interrupt entry/exit.
533  *
534  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
535  *
536  * Entry runs with interrupts off.
537  */
538
539 /* 0(%rsp): ~(interrupt number) */
540         .macro interrupt func
541         cld
542         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
543         SAVE_C_REGS
544         SAVE_EXTRA_REGS
545
546         testb   $3, CS(%rsp)
547         jz      1f
548
549         /*
550          * IRQ from user mode.  Switch to kernel gsbase and inform context
551          * tracking that we're in kernel mode.
552          */
553         SWAPGS
554         SWITCH_KERNEL_CR3
555
556         /*
557          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
558          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
559          * (which can take locks).  Since TRACE_IRQS_OFF idempotent,
560          * the simplest way to handle it is to just call it twice if
561          * we enter from user mode.  There's no reason to optimize this since
562          * TRACE_IRQS_OFF is a no-op if lockdep is off.
563          */
564         TRACE_IRQS_OFF
565
566 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
567         call enter_from_user_mode
568 #endif
569
570 1:
571         /*
572          * Save previous stack pointer, optionally switch to interrupt stack.
573          * irq_count is used to check if a CPU is already on an interrupt stack
574          * or not. While this is essentially redundant with preempt_count it is
575          * a little cheaper to use a separate counter in the PDA (short of
576          * moving irq_enter into assembly, which would be too much work)
577          */
578         movq    %rsp, %rdi
579         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
580         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
581         pushq   %rdi
582         /* We entered an interrupt context - irqs are off: */
583         TRACE_IRQS_OFF
584
585         call    \func   /* rdi points to pt_regs */
586         .endm
587
588         /*
589          * The interrupt stubs push (~vector+0x80) onto the stack and
590          * then jump to common_interrupt.
591          */
592         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
593 common_interrupt:
594         ASM_CLAC
595         addq    $-0x80, (%rsp)                  /* Adjust vector to [-256, -1] range */
596         interrupt do_IRQ
597         /* 0(%rsp): old RSP */
598 ret_from_intr:
599         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
600         TRACE_IRQS_OFF
601         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
602
603         /* Restore saved previous stack */
604         popq    %rsp
605
606         testb   $3, CS(%rsp)
607         jz      retint_kernel
608
609         /* Interrupt came from user space */
610 GLOBAL(retint_user)
611         mov     %rsp,%rdi
612         call    prepare_exit_to_usermode
613         TRACE_IRQS_IRETQ
614         SWITCH_USER_CR3
615         SWAPGS
616         jmp     restore_regs_and_iret
617
618 /* Returning to kernel space */
619 retint_kernel:
620 #ifdef CONFIG_PREEMPT
621         /* Interrupts are off */
622         /* Check if we need preemption */
623         btl     $9, EFLAGS(%rsp)                /* were interrupts off? */
624         jnc     1f
625 0:      cmpl    $0, PER_CPU_VAR(__preempt_count)
626         jnz     1f
627         call    preempt_schedule_irq
628         jmp     0b
629 1:
630 #endif
631         /*
632          * The iretq could re-enable interrupts:
633          */
634         TRACE_IRQS_IRETQ
635
636 /*
637  * At this label, code paths which return to kernel and to user,
638  * which come from interrupts/exception and from syscalls, merge.
639  */
640 GLOBAL(restore_regs_and_iret)
641         RESTORE_EXTRA_REGS
642 restore_c_regs_and_iret:
643         RESTORE_C_REGS
644         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
645         INTERRUPT_RETURN
646
647 ENTRY(native_iret)
648         /*
649          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
650          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
651          */
652 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
653         testb   $4, (SS-RIP)(%rsp)
654         jnz     native_irq_return_ldt
655 #endif
656
657 .global native_irq_return_iret
658 native_irq_return_iret:
659         /*
660          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
661          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
662          * Double-faults due to espfix64 are handled in do_double_fault.
663          * Other faults here are fatal.
664          */
665         iretq
666
667 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
668 native_irq_return_ldt:
669         pushq   %rax
670         pushq   %rdi
671         SWAPGS
672         SWITCH_KERNEL_CR3
673         movq    PER_CPU_VAR(espfix_waddr), %rdi
674         movq    %rax, (0*8)(%rdi)               /* RAX */
675         movq    (2*8)(%rsp), %rax               /* RIP */
676         movq    %rax, (1*8)(%rdi)
677         movq    (3*8)(%rsp), %rax               /* CS */
678         movq    %rax, (2*8)(%rdi)
679         movq    (4*8)(%rsp), %rax               /* RFLAGS */
680         movq    %rax, (3*8)(%rdi)
681         movq    (6*8)(%rsp), %rax               /* SS */
682         movq    %rax, (5*8)(%rdi)
683         movq    (5*8)(%rsp), %rax               /* RSP */
684         movq    %rax, (4*8)(%rdi)
685         andl    $0xffff0000, %eax
686         popq    %rdi
687         orq     PER_CPU_VAR(espfix_stack), %rax
688         SWITCH_USER_CR3
689         SWAPGS
690         movq    %rax, %rsp
691         popq    %rax
692         jmp     native_irq_return_iret
693 #endif
694 END(common_interrupt)
695
696 /*
697  * APIC interrupts.
698  */
699 .macro apicinterrupt3 num sym do_sym
700 ENTRY(\sym)
701         ASM_CLAC
702         pushq   $~(\num)
703 .Lcommon_\sym:
704         interrupt \do_sym
705         jmp     ret_from_intr
706 END(\sym)
707 .endm
708
709 #ifdef CONFIG_TRACING
710 #define trace(sym) trace_##sym
711 #define smp_trace(sym) smp_trace_##sym
712
713 .macro trace_apicinterrupt num sym
714 apicinterrupt3 \num trace(\sym) smp_trace(\sym)
715 .endm
716 #else
717 .macro trace_apicinterrupt num sym do_sym
718 .endm
719 #endif
720
721 /* Make sure APIC interrupt handlers end up in the irqentry section: */
722 #define PUSH_SECTION_IRQENTRY   .pushsection .irqentry.text, "ax"
723 #define POP_SECTION_IRQENTRY    .popsection
724
725 .macro apicinterrupt num sym do_sym
726 PUSH_SECTION_IRQENTRY
727 apicinterrupt3 \num \sym \do_sym
728 trace_apicinterrupt \num \sym
729 POP_SECTION_IRQENTRY
730 .endm
731
732 #ifdef CONFIG_SMP
733 apicinterrupt3 IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR          irq_move_cleanup_interrupt      smp_irq_move_cleanup_interrupt
734 apicinterrupt3 REBOOT_VECTOR                    reboot_interrupt                smp_reboot_interrupt
735 #endif
736
737 #ifdef CONFIG_X86_UV
738 apicinterrupt3 UV_BAU_MESSAGE                   uv_bau_message_intr1            uv_bau_message_interrupt
739 #endif
740
741 apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR                apic_timer_interrupt            smp_apic_timer_interrupt
742 apicinterrupt X86_PLATFORM_IPI_VECTOR           x86_platform_ipi                smp_x86_platform_ipi
743
744 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM
745 apicinterrupt3 POSTED_INTR_VECTOR               kvm_posted_intr_ipi             smp_kvm_posted_intr_ipi
746 apicinterrupt3 POSTED_INTR_WAKEUP_VECTOR        kvm_posted_intr_wakeup_ipi      smp_kvm_posted_intr_wakeup_ipi
747 #endif
748
749 #ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
750 apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR             threshold_interrupt             smp_threshold_interrupt
751 #endif
752
753 #ifdef CONFIG_X86_MCE_AMD
754 apicinterrupt DEFERRED_ERROR_VECTOR             deferred_error_interrupt        smp_deferred_error_interrupt
755 #endif
756
757 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
758 apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR               thermal_interrupt               smp_thermal_interrupt
759 #endif
760
761 #ifdef CONFIG_SMP
762 apicinterrupt CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR       call_function_single_interrupt  smp_call_function_single_interrupt
763 apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR              call_function_interrupt         smp_call_function_interrupt
764 apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR                 reschedule_interrupt            smp_reschedule_interrupt
765 #endif
766
767 apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR                 error_interrupt                 smp_error_interrupt
768 apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR              spurious_interrupt              smp_spurious_interrupt
769
770 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
771 apicinterrupt IRQ_WORK_VECTOR                   irq_work_interrupt              smp_irq_work_interrupt
772 #endif
773
774 /*
775  * Exception entry points.
776  */
777 #define CPU_TSS_IST(x) PER_CPU_VAR(cpu_tss) + (TSS_ist + ((x) - 1) * 8)
778
779 .macro idtentry sym do_sym has_error_code:req paranoid=0 shift_ist=-1
780 ENTRY(\sym)
781         /* Sanity check */
782         .if \shift_ist != -1 && \paranoid == 0
783         .error "using shift_ist requires paranoid=1"
784         .endif
785
786         ASM_CLAC
787         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
788
789         .ifeq \has_error_code
790         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
791         .endif
792
793         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
794
795         .if \paranoid
796         .if \paranoid == 1
797         testb   $3, CS(%rsp)                    /* If coming from userspace, switch stacks */
798         jnz     1f
799         .endif
800         call    paranoid_entry
801         .else
802         call    error_entry
803         .endif
804         /* returned flag: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: don't need it */
805
806         .if \paranoid
807         .if \shift_ist != -1
808         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                    /* reload IDT in case of recursion */
809         .else
810         TRACE_IRQS_OFF
811         .endif
812         .endif
813
814         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
815
816         .if \has_error_code
817         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
818         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
819         .else
820         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
821         .endif
822
823         .if \shift_ist != -1
824         subq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
825         .endif
826
827         call    \do_sym
828
829         .if \shift_ist != -1
830         addq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
831         .endif
832
833         /* these procedures expect "no swapgs" flag in ebx */
834         .if \paranoid
835         jmp     paranoid_exit
836         .else
837         jmp     error_exit
838         .endif
839
840         .if \paranoid == 1
841         /*
842          * Paranoid entry from userspace.  Switch stacks and treat it
843          * as a normal entry.  This means that paranoid handlers
844          * run in real process context if user_mode(regs).
845          */
846 1:
847         call    error_entry
848
849
850         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
851         call    sync_regs
852         movq    %rax, %rsp                      /* switch stack */
853
854         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
855
856         .if \has_error_code
857         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
858         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
859         .else
860         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
861         .endif
862
863         call    \do_sym
864
865         jmp     error_exit                      /* %ebx: no swapgs flag */
866         .endif
867 END(\sym)
868 .endm
869
870 #ifdef CONFIG_TRACING
871 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
872 idtentry trace(\sym) trace(\do_sym) has_error_code=\has_error_code
873 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
874 .endm
875 #else
876 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
877 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
878 .endm
879 #endif
880
881 idtentry divide_error                   do_divide_error                 has_error_code=0
882 idtentry overflow                       do_overflow                     has_error_code=0
883 idtentry bounds                         do_bounds                       has_error_code=0
884 idtentry invalid_op                     do_invalid_op                   has_error_code=0
885 idtentry device_not_available           do_device_not_available         has_error_code=0
886 idtentry double_fault                   do_double_fault                 has_error_code=1 paranoid=2
887 idtentry coprocessor_segment_overrun    do_coprocessor_segment_overrun  has_error_code=0
888 idtentry invalid_TSS                    do_invalid_TSS                  has_error_code=1
889 idtentry segment_not_present            do_segment_not_present          has_error_code=1
890 idtentry spurious_interrupt_bug         do_spurious_interrupt_bug       has_error_code=0
891 idtentry coprocessor_error              do_coprocessor_error            has_error_code=0
892 idtentry alignment_check                do_alignment_check              has_error_code=1
893 idtentry simd_coprocessor_error         do_simd_coprocessor_error       has_error_code=0
894
895
896         /*
897          * Reload gs selector with exception handling
898          * edi:  new selector
899          */
900 ENTRY(native_load_gs_index)
901         pushfq
902         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY & ~CLBR_RDI)
903         SWAPGS
904 gs_change:
905         movl    %edi, %gs
906 2:      mfence                                  /* workaround */
907         SWAPGS
908         popfq
909         ret
910 END(native_load_gs_index)
911
912         _ASM_EXTABLE(gs_change, bad_gs)
913         .section .fixup, "ax"
914         /* running with kernelgs */
915 bad_gs:
916         SWAPGS                                  /* switch back to user gs */
917         xorl    %eax, %eax
918         movl    %eax, %gs
919         jmp     2b
920         .previous
921
922 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
923 ENTRY(do_softirq_own_stack)
924         pushq   %rbp
925         mov     %rsp, %rbp
926         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
927         cmove   PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
928         push    %rbp                            /* frame pointer backlink */
929         call    __do_softirq
930         leaveq
931         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
932         ret
933 END(do_softirq_own_stack)
934
935 #ifdef CONFIG_XEN
936 idtentry xen_hypervisor_callback xen_do_hypervisor_callback has_error_code=0
937
938 /*
939  * A note on the "critical region" in our callback handler.
940  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
941  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
942  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
943  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
944  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
945  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
946  * like to avoid the possibility.
947  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
948  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
949  * activation and restart the handler using the previous one.
950  */
951 ENTRY(xen_do_hypervisor_callback)               /* do_hypervisor_callback(struct *pt_regs) */
952
953 /*
954  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
955  * see the correct pointer to the pt_regs
956  */
957         movq    %rdi, %rsp                      /* we don't return, adjust the stack frame */
958 11:     incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
959         movq    %rsp, %rbp
960         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
961         pushq   %rbp                            /* frame pointer backlink */
962         call    xen_evtchn_do_upcall
963         popq    %rsp
964         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
965 #ifndef CONFIG_PREEMPT
966         call    xen_maybe_preempt_hcall
967 #endif
968         jmp     error_exit
969 END(xen_do_hypervisor_callback)
970
971 /*
972  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
973  * We get here for two reasons:
974  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
975  *  2. Fault while executing IRET
976  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
977  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
978  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
979  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
980  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
981  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
982  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
983  */
984 ENTRY(xen_failsafe_callback)
985         movl    %ds, %ecx
986         cmpw    %cx, 0x10(%rsp)
987         jne     1f
988         movl    %es, %ecx
989         cmpw    %cx, 0x18(%rsp)
990         jne     1f
991         movl    %fs, %ecx
992         cmpw    %cx, 0x20(%rsp)
993         jne     1f
994         movl    %gs, %ecx
995         cmpw    %cx, 0x28(%rsp)
996         jne     1f
997         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
998         movq    (%rsp), %rcx
999         movq    8(%rsp), %r11
1000         addq    $0x30, %rsp
1001         pushq   $0                              /* RIP */
1002         pushq   %r11
1003         pushq   %rcx
1004         jmp     general_protection
1005 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
1006         movq    (%rsp), %rcx
1007         movq    8(%rsp), %r11
1008         addq    $0x30, %rsp
1009         pushq   $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
1010         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1011         SAVE_C_REGS
1012         SAVE_EXTRA_REGS
1013         jmp     error_exit
1014 END(xen_failsafe_callback)
1015
1016 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
1017         xen_hvm_callback_vector xen_evtchn_do_upcall
1018
1019 #endif /* CONFIG_XEN */
1020
1021 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1022 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
1023         hyperv_callback_vector hyperv_vector_handler
1024 #endif /* CONFIG_HYPERV */
1025
1026 idtentry debug                  do_debug                has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
1027 idtentry int3                   do_int3                 has_error_code=0
1028 idtentry stack_segment          do_stack_segment        has_error_code=1
1029
1030 #ifdef CONFIG_XEN
1031 idtentry xen_debug              do_debug                has_error_code=0
1032 idtentry xen_int3               do_int3                 has_error_code=0
1033 idtentry xen_stack_segment      do_stack_segment        has_error_code=1
1034 #endif
1035
1036 idtentry general_protection     do_general_protection   has_error_code=1
1037 trace_idtentry page_fault       do_page_fault           has_error_code=1
1038
1039 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1040 idtentry async_page_fault       do_async_page_fault     has_error_code=1
1041 #endif
1042
1043 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1044 idtentry machine_check          do_mce                  has_error_code=0        paranoid=1
1045 #endif
1046
1047 /*
1048  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1049  * Use slow, but surefire "are we in kernel?" check.
1050  *
1051  * Return: ebx=0: needs swapgs but not SWITCH_USER_CR3 in paranoid_exit
1052  *         ebx=1: needs neither swapgs nor SWITCH_USER_CR3 in paranoid_exit
1053  *         ebx=2: needs both swapgs and SWITCH_USER_CR3 in paranoid_exit
1054  *         ebx=3: needs SWITCH_USER_CR3 but not swapgs in paranoid_exit
1055  */
1056 ENTRY(paranoid_entry)
1057         cld
1058         SAVE_C_REGS 8
1059         SAVE_EXTRA_REGS 8
1060         movl    $1, %ebx
1061         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
1062         rdmsr
1063         testl   %edx, %edx
1064         js      1f                              /* negative -> in kernel */
1065         SWAPGS
1066         xorl    %ebx, %ebx
1067 1:
1068 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1069         /*
1070          * We might have come in between a swapgs and a SWITCH_KERNEL_CR3
1071          * on entry, or between a SWITCH_USER_CR3 and a swapgs on exit.
1072          * Do a conditional SWITCH_KERNEL_CR3: this could safely be done
1073          * unconditionally, but we need to find out whether the reverse
1074          * should be done on return (conveyed to paranoid_exit in %ebx).
1075          */
1076         ALTERNATIVE "jmp 2f", "movq %cr3, %rax", X86_FEATURE_KAISER
1077         testl   $KAISER_SHADOW_PGD_OFFSET, %eax
1078         jz      2f
1079         orl     $2, %ebx
1080         andq    $(~(X86_CR3_PCID_ASID_MASK | KAISER_SHADOW_PGD_OFFSET)), %rax
1081         /* If PCID enabled, set X86_CR3_PCID_NOFLUSH_BIT */
1082         ALTERNATIVE "", "bts $63, %rax", X86_FEATURE_PCID
1083         movq    %rax, %cr3
1084 2:
1085 #endif
1086         ret
1087 END(paranoid_entry)
1088
1089 /*
1090  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
1091  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
1092  * from kernel space.
1093  *
1094  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
1095  * in syscall entry), so checking for preemption here would
1096  * be complicated.  Fortunately, we there's no good reason
1097  * to try to handle preemption here.
1098  *
1099  * On entry: ebx=0: needs swapgs but not SWITCH_USER_CR3
1100  *           ebx=1: needs neither swapgs nor SWITCH_USER_CR3
1101  *           ebx=2: needs both swapgs and SWITCH_USER_CR3
1102  *           ebx=3: needs SWITCH_USER_CR3 but not swapgs
1103  */
1104 ENTRY(paranoid_exit)
1105         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1106         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
1107         TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
1108 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1109         /* No ALTERNATIVE for X86_FEATURE_KAISER: paranoid_entry sets %ebx */
1110         testl   $2, %ebx                        /* SWITCH_USER_CR3 needed? */
1111         jz      paranoid_exit_no_switch
1112         SWITCH_USER_CR3
1113 paranoid_exit_no_switch:
1114 #endif
1115         testl   $1, %ebx                        /* swapgs needed? */
1116         jnz     paranoid_exit_no_swapgs
1117         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1118 paranoid_exit_no_swapgs:
1119         RESTORE_EXTRA_REGS
1120         RESTORE_C_REGS
1121         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
1122         INTERRUPT_RETURN
1123 END(paranoid_exit)
1124
1125 /*
1126  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1127  * Return: EBX=0: came from user mode; EBX=1: otherwise
1128  */
1129 ENTRY(error_entry)
1130         cld
1131         SAVE_C_REGS 8
1132         SAVE_EXTRA_REGS 8
1133         /*
1134          * error_entry() always returns with a kernel gsbase and
1135          * CR3.  We must also have a kernel CR3/gsbase before
1136          * calling TRACE_IRQS_*.  Just unconditionally switch to
1137          * the kernel CR3 here.
1138          */
1139         SWITCH_KERNEL_CR3
1140         xorl    %ebx, %ebx
1141         testb   $3, CS+8(%rsp)
1142         jz      .Lerror_kernelspace
1143
1144 .Lerror_entry_from_usermode_swapgs:
1145         /*
1146          * We entered from user mode or we're pretending to have entered
1147          * from user mode due to an IRET fault.
1148          */
1149         SWAPGS
1150
1151 .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs:
1152         /*
1153          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
1154          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
1155          * (which can take locks).
1156          */
1157         TRACE_IRQS_OFF
1158 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
1159         call enter_from_user_mode
1160 #endif
1161         ret
1162
1163 .Lerror_entry_done:
1164         TRACE_IRQS_OFF
1165         ret
1166
1167         /*
1168          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
1169          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
1170          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
1171          * for these here too.
1172          */
1173 .Lerror_kernelspace:
1174         incl    %ebx
1175         leaq    native_irq_return_iret(%rip), %rcx
1176         cmpq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1177         je      .Lerror_bad_iret
1178         movl    %ecx, %eax                      /* zero extend */
1179         cmpq    %rax, RIP+8(%rsp)
1180         je      .Lbstep_iret
1181         cmpq    $gs_change, RIP+8(%rsp)
1182         jne     .Lerror_entry_done
1183
1184         /*
1185          * hack: gs_change can fail with user gsbase.  If this happens, fix up
1186          * gsbase and proceed.  We'll fix up the exception and land in
1187          * gs_change's error handler with kernel gsbase.
1188          */
1189         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_swapgs
1190
1191 .Lbstep_iret:
1192         /* Fix truncated RIP */
1193         movq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1194         /* fall through */
1195
1196 .Lerror_bad_iret:
1197         /*
1198          * We came from an IRET to user mode, so we have user gsbase.
1199          * Switch to kernel gsbase:
1200          */
1201         SWAPGS
1202
1203         /*
1204          * Pretend that the exception came from user mode: set up pt_regs
1205          * as if we faulted immediately after IRET and clear EBX so that
1206          * error_exit knows that we will be returning to user mode.
1207          */
1208         mov     %rsp, %rdi
1209         call    fixup_bad_iret
1210         mov     %rax, %rsp
1211         decl    %ebx
1212         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs
1213 END(error_entry)
1214
1215
1216 /*
1217  * On entry, EBS is a "return to kernel mode" flag:
1218  *   1: already in kernel mode, don't need SWAPGS
1219  *   0: user gsbase is loaded, we need SWAPGS and standard preparation for return to usermode
1220  */
1221 ENTRY(error_exit)
1222         movl    %ebx, %eax
1223         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1224         TRACE_IRQS_OFF
1225         testl   %eax, %eax
1226         jnz     retint_kernel
1227         jmp     retint_user
1228 END(error_exit)
1229
1230 /* Runs on exception stack */
1231 ENTRY(nmi)
1232         /*
1233          * Fix up the exception frame if we're on Xen.
1234          * PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME is guaranteed to push at most
1235          * one value to the stack on native, so it may clobber the rdx
1236          * scratch slot, but it won't clobber any of the important
1237          * slots past it.
1238          *
1239          * Xen is a different story, because the Xen frame itself overlaps
1240          * the "NMI executing" variable.
1241          */
1242         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
1243
1244         /*
1245          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1246          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1247          * This means that we can have nested NMIs where the next
1248          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1249          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1250          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1251          * anyway.
1252          *
1253          * To handle this case we do the following:
1254          *  Check the a special location on the stack that contains
1255          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1256          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1257          *  is an NMI stack.
1258          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1259          *  stack then:
1260          *    o Set the special variable on the stack
1261          *    o Copy the interrupt frame into an "outermost" location on the
1262          *      stack
1263          *    o Copy the interrupt frame into an "iret" location on the stack
1264          *    o Continue processing the NMI
1265          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1266          *    o Modify the "iret" location to jump to the repeat_nmi
1267          *    o return back to the first NMI
1268          *
1269          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1270          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1271          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1272          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1273          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1274          * NMI.
1275          *
1276          * However, espfix prevents us from directly returning to userspace
1277          * with a single IRET instruction.  Similarly, IRET to user mode
1278          * can fault.  We therefore handle NMIs from user space like
1279          * other IST entries.
1280          */
1281
1282         ASM_CLAC
1283
1284         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1285         pushq   %rdx
1286
1287         testb   $3, CS-RIP+8(%rsp)
1288         jz      .Lnmi_from_kernel
1289
1290         /*
1291          * NMI from user mode.  We need to run on the thread stack, but we
1292          * can't go through the normal entry paths: NMIs are masked, and
1293          * we don't want to enable interrupts, because then we'll end
1294          * up in an awkward situation in which IRQs are on but NMIs
1295          * are off.
1296          *
1297          * We also must not push anything to the stack before switching
1298          * stacks lest we corrupt the "NMI executing" variable.
1299          */
1300
1301         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1302         /*
1303          * percpu variables are mapped with user CR3, so no need
1304          * to switch CR3 here.
1305          */
1306         cld
1307         movq    %rsp, %rdx
1308         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
1309         pushq   5*8(%rdx)       /* pt_regs->ss */
1310         pushq   4*8(%rdx)       /* pt_regs->rsp */
1311         pushq   3*8(%rdx)       /* pt_regs->flags */
1312         pushq   2*8(%rdx)       /* pt_regs->cs */
1313         pushq   1*8(%rdx)       /* pt_regs->rip */
1314         pushq   $-1             /* pt_regs->orig_ax */
1315         pushq   %rdi            /* pt_regs->di */
1316         pushq   %rsi            /* pt_regs->si */
1317         pushq   (%rdx)          /* pt_regs->dx */
1318         pushq   %rcx            /* pt_regs->cx */
1319         pushq   %rax            /* pt_regs->ax */
1320         pushq   %r8             /* pt_regs->r8 */
1321         pushq   %r9             /* pt_regs->r9 */
1322         pushq   %r10            /* pt_regs->r10 */
1323         pushq   %r11            /* pt_regs->r11 */
1324         pushq   %rbx            /* pt_regs->rbx */
1325         pushq   %rbp            /* pt_regs->rbp */
1326         pushq   %r12            /* pt_regs->r12 */
1327         pushq   %r13            /* pt_regs->r13 */
1328         pushq   %r14            /* pt_regs->r14 */
1329         pushq   %r15            /* pt_regs->r15 */
1330
1331         /*
1332          * At this point we no longer need to worry about stack damage
1333          * due to nesting -- we're on the normal thread stack and we're
1334          * done with the NMI stack.
1335          */
1336
1337         movq    %rsp, %rdi
1338         movq    $-1, %rsi
1339 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1340         /* Unconditionally use kernel CR3 for do_nmi() */
1341         /* %rax is saved above, so OK to clobber here */
1342         ALTERNATIVE "jmp 2f", "movq %cr3, %rax", X86_FEATURE_KAISER
1343         /* If PCID enabled, NOFLUSH now and NOFLUSH on return */
1344         ALTERNATIVE "", "bts $63, %rax", X86_FEATURE_PCID
1345         pushq   %rax
1346         /* mask off "user" bit of pgd address and 12 PCID bits: */
1347         andq    $(~(X86_CR3_PCID_ASID_MASK | KAISER_SHADOW_PGD_OFFSET)), %rax
1348         movq    %rax, %cr3
1349 2:
1350 #endif
1351         call    do_nmi
1352
1353 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1354         /*
1355          * Unconditionally restore CR3.  I know we return to
1356          * kernel code that needs user CR3, but do we ever return
1357          * to "user mode" where we need the kernel CR3?
1358          */
1359         ALTERNATIVE "", "popq %rax; movq %rax, %cr3", X86_FEATURE_KAISER
1360 #endif
1361
1362         /*
1363          * Return back to user mode.  We must *not* do the normal exit
1364          * work, because we don't want to enable interrupts.  Do not
1365          * switch to user CR3: we might be going back to kernel code
1366          * that had a user CR3 set.
1367          */
1368         SWAPGS
1369         jmp     restore_c_regs_and_iret
1370
1371 .Lnmi_from_kernel:
1372         /*
1373          * Here's what our stack frame will look like:
1374          * +---------------------------------------------------------+
1375          * | original SS                                             |
1376          * | original Return RSP                                     |
1377          * | original RFLAGS                                         |
1378          * | original CS                                             |
1379          * | original RIP                                            |
1380          * +---------------------------------------------------------+
1381          * | temp storage for rdx                                    |
1382          * +---------------------------------------------------------+
1383          * | "NMI executing" variable                                |
1384          * +---------------------------------------------------------+
1385          * | iret SS          } Copied from "outermost" frame        |
1386          * | iret Return RSP  } on each loop iteration; overwritten  |
1387          * | iret RFLAGS      } by a nested NMI to force another     |
1388          * | iret CS          } iteration if needed.                 |
1389          * | iret RIP         }                                      |
1390          * +---------------------------------------------------------+
1391          * | outermost SS          } initialized in first_nmi;       |
1392          * | outermost Return RSP  } will not be changed before      |
1393          * | outermost RFLAGS      } NMI processing is done.         |
1394          * | outermost CS          } Copied to "iret" frame on each  |
1395          * | outermost RIP         } iteration.                      |
1396          * +---------------------------------------------------------+
1397          * | pt_regs                                                 |
1398          * +---------------------------------------------------------+
1399          *
1400          * The "original" frame is used by hardware.  Before re-enabling
1401          * NMIs, we need to be done with it, and we need to leave enough
1402          * space for the asm code here.
1403          *
1404          * We return by executing IRET while RSP points to the "iret" frame.
1405          * That will either return for real or it will loop back into NMI
1406          * processing.
1407          *
1408          * The "outermost" frame is copied to the "iret" frame on each
1409          * iteration of the loop, so each iteration starts with the "iret"
1410          * frame pointing to the final return target.
1411          */
1412
1413         /*
1414          * Determine whether we're a nested NMI.
1415          *
1416          * If we interrupted kernel code between repeat_nmi and
1417          * end_repeat_nmi, then we are a nested NMI.  We must not
1418          * modify the "iret" frame because it's being written by
1419          * the outer NMI.  That's okay; the outer NMI handler is
1420          * about to about to call do_nmi anyway, so we can just
1421          * resume the outer NMI.
1422          */
1423
1424         movq    $repeat_nmi, %rdx
1425         cmpq    8(%rsp), %rdx
1426         ja      1f
1427         movq    $end_repeat_nmi, %rdx
1428         cmpq    8(%rsp), %rdx
1429         ja      nested_nmi_out
1430 1:
1431
1432         /*
1433          * Now check "NMI executing".  If it's set, then we're nested.
1434          * This will not detect if we interrupted an outer NMI just
1435          * before IRET.
1436          */
1437         cmpl    $1, -8(%rsp)
1438         je      nested_nmi
1439
1440         /*
1441          * Now test if the previous stack was an NMI stack.  This covers
1442          * the case where we interrupt an outer NMI after it clears
1443          * "NMI executing" but before IRET.  We need to be careful, though:
1444          * there is one case in which RSP could point to the NMI stack
1445          * despite there being no NMI active: naughty userspace controls
1446          * RSP at the very beginning of the SYSCALL targets.  We can
1447          * pull a fast one on naughty userspace, though: we program
1448          * SYSCALL to mask DF, so userspace cannot cause DF to be set
1449          * if it controls the kernel's RSP.  We set DF before we clear
1450          * "NMI executing".
1451          */
1452         lea     6*8(%rsp), %rdx
1453         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1454         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1455         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1456         ja      first_nmi
1457
1458         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1459         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1460         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1461         jb      first_nmi
1462
1463         /* Ah, it is within the NMI stack. */
1464
1465         testb   $(X86_EFLAGS_DF >> 8), (3*8 + 1)(%rsp)
1466         jz      first_nmi       /* RSP was user controlled. */
1467
1468         /* This is a nested NMI. */
1469
1470 nested_nmi:
1471         /*
1472          * Modify the "iret" frame to point to repeat_nmi, forcing another
1473          * iteration of NMI handling.
1474          */
1475         subq    $8, %rsp
1476         leaq    -10*8(%rsp), %rdx
1477         pushq   $__KERNEL_DS
1478         pushq   %rdx
1479         pushfq
1480         pushq   $__KERNEL_CS
1481         pushq   $repeat_nmi
1482
1483         /* Put stack back */
1484         addq    $(6*8), %rsp
1485
1486 nested_nmi_out:
1487         popq    %rdx
1488
1489         /* We are returning to kernel mode, so this cannot result in a fault. */
1490         INTERRUPT_RETURN
1491
1492 first_nmi:
1493         /* Restore rdx. */
1494         movq    (%rsp), %rdx
1495
1496         /* Make room for "NMI executing". */
1497         pushq   $0
1498
1499         /* Leave room for the "iret" frame */
1500         subq    $(5*8), %rsp
1501
1502         /* Copy the "original" frame to the "outermost" frame */
1503         .rept 5
1504         pushq   11*8(%rsp)
1505         .endr
1506
1507         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1508
1509 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
1510         /*
1511          * For ease of testing, unmask NMIs right away.  Disabled by
1512          * default because IRET is very expensive.
1513          */
1514         pushq   $0              /* SS */
1515         pushq   %rsp            /* RSP (minus 8 because of the previous push) */
1516         addq    $8, (%rsp)      /* Fix up RSP */
1517         pushfq                  /* RFLAGS */
1518         pushq   $__KERNEL_CS    /* CS */
1519         pushq   $1f             /* RIP */
1520         INTERRUPT_RETURN        /* continues at repeat_nmi below */
1521 1:
1522 #endif
1523
1524 repeat_nmi:
1525         /*
1526          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1527          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1528          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1529          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1530          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1531          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1532          * NMI will update.
1533          *
1534          * RSP is pointing to "outermost RIP".  gsbase is unknown, but, if
1535          * we're repeating an NMI, gsbase has the same value that it had on
1536          * the first iteration.  paranoid_entry will load the kernel
1537          * gsbase if needed before we call do_nmi.  "NMI executing"
1538          * is zero.
1539          */
1540         movq    $1, 10*8(%rsp)          /* Set "NMI executing". */
1541
1542         /*
1543          * Copy the "outermost" frame to the "iret" frame.  NMIs that nest
1544          * here must not modify the "iret" frame while we're writing to
1545          * it or it will end up containing garbage.
1546          */
1547         addq    $(10*8), %rsp
1548         .rept 5
1549         pushq   -6*8(%rsp)
1550         .endr
1551         subq    $(5*8), %rsp
1552 end_repeat_nmi:
1553
1554         /*
1555          * Everything below this point can be preempted by a nested NMI.
1556          * If this happens, then the inner NMI will change the "iret"
1557          * frame to point back to repeat_nmi.
1558          */
1559         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1560         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1561
1562         /*
1563          * Use the same approach as paranoid_entry to handle SWAPGS, but
1564          * without CR3 handling since we do that differently in NMIs.  No
1565          * need to use paranoid_exit as we should not be calling schedule
1566          * in NMI context.  Even with normal interrupts enabled. An NMI
1567          * should not be setting NEED_RESCHED or anything that normal
1568          * interrupts and exceptions might do.
1569          */
1570         cld
1571         SAVE_C_REGS
1572         SAVE_EXTRA_REGS
1573         movl    $1, %ebx
1574         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
1575         rdmsr
1576         testl   %edx, %edx
1577         js      1f                              /* negative -> in kernel */
1578         SWAPGS
1579         xorl    %ebx, %ebx
1580 1:
1581         movq    %rsp, %rdi
1582         movq    $-1, %rsi
1583 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1584         /* Unconditionally use kernel CR3 for do_nmi() */
1585         /* %rax is saved above, so OK to clobber here */
1586         ALTERNATIVE "jmp 2f", "movq %cr3, %rax", X86_FEATURE_KAISER
1587         /* If PCID enabled, NOFLUSH now and NOFLUSH on return */
1588         ALTERNATIVE "", "bts $63, %rax", X86_FEATURE_PCID
1589         pushq   %rax
1590         /* mask off "user" bit of pgd address and 12 PCID bits: */
1591         andq    $(~(X86_CR3_PCID_ASID_MASK | KAISER_SHADOW_PGD_OFFSET)), %rax
1592         movq    %rax, %cr3
1593 2:
1594 #endif
1595
1596         /* paranoidentry do_nmi, 0; without TRACE_IRQS_OFF */
1597         call    do_nmi
1598
1599 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1600         /*
1601          * Unconditionally restore CR3.  We might be returning to
1602          * kernel code that needs user CR3, like just just before
1603          * a sysret.
1604          */
1605         ALTERNATIVE "", "popq %rax; movq %rax, %cr3", X86_FEATURE_KAISER
1606 #endif
1607
1608         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1609         jnz     nmi_restore
1610 nmi_swapgs:
1611         /* We fixed up CR3 above, so no need to switch it here */
1612         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1613 nmi_restore:
1614         RESTORE_EXTRA_REGS
1615         RESTORE_C_REGS
1616
1617         /* Point RSP at the "iret" frame. */
1618         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 6*8
1619
1620         /*
1621          * Clear "NMI executing".  Set DF first so that we can easily
1622          * distinguish the remaining code between here and IRET from
1623          * the SYSCALL entry and exit paths.  On a native kernel, we
1624          * could just inspect RIP, but, on paravirt kernels,
1625          * INTERRUPT_RETURN can translate into a jump into a
1626          * hypercall page.
1627          */
1628         std
1629         movq    $0, 5*8(%rsp)           /* clear "NMI executing" */
1630
1631         /*
1632          * INTERRUPT_RETURN reads the "iret" frame and exits the NMI
1633          * stack in a single instruction.  We are returning to kernel
1634          * mode, so this cannot result in a fault.
1635          */
1636         INTERRUPT_RETURN
1637 END(nmi)
1638
1639 ENTRY(ignore_sysret)
1640         mov     $-ENOSYS, %eax
1641         sysret
1642 END(ignore_sysret)