These changes are the raw update to linux-4.4.6-rt14. Kernel sources
[kvmfornfv.git] / kernel / 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 <linux/err.h>
39
40 /* Avoid __ASSEMBLER__'ifying <linux/audit.h> just for this.  */
41 #include <linux/elf-em.h>
42 #define AUDIT_ARCH_X86_64                       (EM_X86_64|__AUDIT_ARCH_64BIT|__AUDIT_ARCH_LE)
43 #define __AUDIT_ARCH_64BIT                      0x80000000
44 #define __AUDIT_ARCH_LE                         0x40000000
45
46 .code64
47 .section .entry.text, "ax"
48
49 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
50 ENTRY(native_usergs_sysret64)
51         swapgs
52         sysretq
53 ENDPROC(native_usergs_sysret64)
54 #endif /* CONFIG_PARAVIRT */
55
56 .macro TRACE_IRQS_IRETQ
57 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
58         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* interrupts off? */
59         jnc     1f
60         TRACE_IRQS_ON
61 1:
62 #endif
63 .endm
64
65 /*
66  * When dynamic function tracer is enabled it will add a breakpoint
67  * to all locations that it is about to modify, sync CPUs, update
68  * all the code, sync CPUs, then remove the breakpoints. In this time
69  * if lockdep is enabled, it might jump back into the debug handler
70  * outside the updating of the IST protection. (TRACE_IRQS_ON/OFF).
71  *
72  * We need to change the IDT table before calling TRACE_IRQS_ON/OFF to
73  * make sure the stack pointer does not get reset back to the top
74  * of the debug stack, and instead just reuses the current stack.
75  */
76 #if defined(CONFIG_DYNAMIC_FTRACE) && defined(CONFIG_TRACE_IRQFLAGS)
77
78 .macro TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
79         call    debug_stack_set_zero
80         TRACE_IRQS_OFF
81         call    debug_stack_reset
82 .endm
83
84 .macro TRACE_IRQS_ON_DEBUG
85         call    debug_stack_set_zero
86         TRACE_IRQS_ON
87         call    debug_stack_reset
88 .endm
89
90 .macro TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
91         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* interrupts off? */
92         jnc     1f
93         TRACE_IRQS_ON_DEBUG
94 1:
95 .endm
96
97 #else
98 # define TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                   TRACE_IRQS_OFF
99 # define TRACE_IRQS_ON_DEBUG                    TRACE_IRQS_ON
100 # define TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG                 TRACE_IRQS_IRETQ
101 #endif
102
103 /*
104  * 64-bit SYSCALL instruction entry. Up to 6 arguments in registers.
105  *
106  * 64-bit SYSCALL saves rip to rcx, clears rflags.RF, then saves rflags to r11,
107  * then loads new ss, cs, and rip from previously programmed MSRs.
108  * rflags gets masked by a value from another MSR (so CLD and CLAC
109  * are not needed). SYSCALL does not save anything on the stack
110  * and does not change rsp.
111  *
112  * Registers on entry:
113  * rax  system call number
114  * rcx  return address
115  * r11  saved rflags (note: r11 is callee-clobbered register in C ABI)
116  * rdi  arg0
117  * rsi  arg1
118  * rdx  arg2
119  * r10  arg3 (needs to be moved to rcx to conform to C ABI)
120  * r8   arg4
121  * r9   arg5
122  * (note: r12-r15, rbp, rbx are callee-preserved in C ABI)
123  *
124  * Only called from user space.
125  *
126  * When user can change pt_regs->foo always force IRET. That is because
127  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
128  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
129  */
130
131 ENTRY(entry_SYSCALL_64)
132         /*
133          * Interrupts are off on entry.
134          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
135          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
136          */
137         SWAPGS_UNSAFE_STACK
138         /*
139          * A hypervisor implementation might want to use a label
140          * after the swapgs, so that it can do the swapgs
141          * for the guest and jump here on syscall.
142          */
143 GLOBAL(entry_SYSCALL_64_after_swapgs)
144
145         movq    %rsp, PER_CPU_VAR(rsp_scratch)
146         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
147
148         /* Construct struct pt_regs on stack */
149         pushq   $__USER_DS                      /* pt_regs->ss */
150         pushq   PER_CPU_VAR(rsp_scratch)        /* pt_regs->sp */
151         /*
152          * Re-enable interrupts.
153          * We use 'rsp_scratch' as a scratch space, hence irq-off block above
154          * must execute atomically in the face of possible interrupt-driven
155          * task preemption. We must enable interrupts only after we're done
156          * with using rsp_scratch:
157          */
158         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
159         pushq   %r11                            /* pt_regs->flags */
160         pushq   $__USER_CS                      /* pt_regs->cs */
161         pushq   %rcx                            /* pt_regs->ip */
162         pushq   %rax                            /* pt_regs->orig_ax */
163         pushq   %rdi                            /* pt_regs->di */
164         pushq   %rsi                            /* pt_regs->si */
165         pushq   %rdx                            /* pt_regs->dx */
166         pushq   %rcx                            /* pt_regs->cx */
167         pushq   $-ENOSYS                        /* pt_regs->ax */
168         pushq   %r8                             /* pt_regs->r8 */
169         pushq   %r9                             /* pt_regs->r9 */
170         pushq   %r10                            /* pt_regs->r10 */
171         pushq   %r11                            /* pt_regs->r11 */
172         sub     $(6*8), %rsp                    /* pt_regs->bp, bx, r12-15 not saved */
173
174         testl   $_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
175         jnz     tracesys
176 entry_SYSCALL_64_fastpath:
177 #if __SYSCALL_MASK == ~0
178         cmpq    $__NR_syscall_max, %rax
179 #else
180         andl    $__SYSCALL_MASK, %eax
181         cmpl    $__NR_syscall_max, %eax
182 #endif
183         ja      1f                              /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
184         movq    %r10, %rcx
185         call    *sys_call_table(, %rax, 8)
186         movq    %rax, RAX(%rsp)
187 1:
188 /*
189  * Syscall return path ending with SYSRET (fast path).
190  * Has incompletely filled pt_regs.
191  */
192         LOCKDEP_SYS_EXIT
193         /*
194          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
195          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
196          */
197         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
198
199         /*
200          * We must check ti flags with interrupts (or at least preemption)
201          * off because we must *never* return to userspace without
202          * processing exit work that is enqueued if we're preempted here.
203          * In particular, returning to userspace with any of the one-shot
204          * flags (TIF_NOTIFY_RESUME, TIF_USER_RETURN_NOTIFY, etc) set is
205          * very bad.
206          */
207         testl   $_TIF_ALLWORK_MASK, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
208         jnz     int_ret_from_sys_call_irqs_off  /* Go to the slow path */
209
210         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
211         movq    RIP(%rsp), %rcx
212         movq    EFLAGS(%rsp), %r11
213         movq    RSP(%rsp), %rsp
214         /*
215          * 64-bit SYSRET restores rip from rcx,
216          * rflags from r11 (but RF and VM bits are forced to 0),
217          * cs and ss are loaded from MSRs.
218          * Restoration of rflags re-enables interrupts.
219          *
220          * NB: On AMD CPUs with the X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS bug, the ss
221          * descriptor is not reinitialized.  This means that we should
222          * avoid SYSRET with SS == NULL, which could happen if we schedule,
223          * exit the kernel, and re-enter using an interrupt vector.  (All
224          * interrupt entries on x86_64 set SS to NULL.)  We prevent that
225          * from happening by reloading SS in __switch_to.  (Actually
226          * detecting the failure in 64-bit userspace is tricky but can be
227          * done.)
228          */
229         USERGS_SYSRET64
230
231 GLOBAL(int_ret_from_sys_call_irqs_off)
232         TRACE_IRQS_ON
233         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
234         jmp int_ret_from_sys_call
235
236         /* Do syscall entry tracing */
237 tracesys:
238         movq    %rsp, %rdi
239         movl    $AUDIT_ARCH_X86_64, %esi
240         call    syscall_trace_enter_phase1
241         test    %rax, %rax
242         jnz     tracesys_phase2                 /* if needed, run the slow path */
243         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RAX               /* else restore clobbered regs */
244         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rax
245         jmp     entry_SYSCALL_64_fastpath       /* and return to the fast path */
246
247 tracesys_phase2:
248         SAVE_EXTRA_REGS
249         movq    %rsp, %rdi
250         movl    $AUDIT_ARCH_X86_64, %esi
251         movq    %rax, %rdx
252         call    syscall_trace_enter_phase2
253
254         /*
255          * Reload registers from stack in case ptrace changed them.
256          * We don't reload %rax because syscall_trace_entry_phase2() returned
257          * the value it wants us to use in the table lookup.
258          */
259         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RAX
260         RESTORE_EXTRA_REGS
261 #if __SYSCALL_MASK == ~0
262         cmpq    $__NR_syscall_max, %rax
263 #else
264         andl    $__SYSCALL_MASK, %eax
265         cmpl    $__NR_syscall_max, %eax
266 #endif
267         ja      1f                              /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
268         movq    %r10, %rcx                      /* fixup for C */
269         call    *sys_call_table(, %rax, 8)
270         movq    %rax, RAX(%rsp)
271 1:
272         /* Use IRET because user could have changed pt_regs->foo */
273
274 /*
275  * Syscall return path ending with IRET.
276  * Has correct iret frame.
277  */
278 GLOBAL(int_ret_from_sys_call)
279         SAVE_EXTRA_REGS
280         movq    %rsp, %rdi
281         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
282         RESTORE_EXTRA_REGS
283         TRACE_IRQS_IRETQ                /* we're about to change IF */
284
285         /*
286          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
287          * a completely clean 64-bit userspace context.
288          */
289         movq    RCX(%rsp), %rcx
290         movq    RIP(%rsp), %r11
291         cmpq    %rcx, %r11                      /* RCX == RIP */
292         jne     opportunistic_sysret_failed
293
294         /*
295          * On Intel CPUs, SYSRET with non-canonical RCX/RIP will #GP
296          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
297          * the kernel, since userspace controls RSP.
298          *
299          * If width of "canonical tail" ever becomes variable, this will need
300          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
301          */
302         .ifne __VIRTUAL_MASK_SHIFT - 47
303         .error "virtual address width changed -- SYSRET checks need update"
304         .endif
305
306         /* Change top 16 bits to be the sign-extension of 47th bit */
307         shl     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
308         sar     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
309
310         /* If this changed %rcx, it was not canonical */
311         cmpq    %rcx, %r11
312         jne     opportunistic_sysret_failed
313
314         cmpq    $__USER_CS, CS(%rsp)            /* CS must match SYSRET */
315         jne     opportunistic_sysret_failed
316
317         movq    R11(%rsp), %r11
318         cmpq    %r11, EFLAGS(%rsp)              /* R11 == RFLAGS */
319         jne     opportunistic_sysret_failed
320
321         /*
322          * SYSRET can't restore RF.  SYSRET can restore TF, but unlike IRET,
323          * restoring TF results in a trap from userspace immediately after
324          * SYSRET.  This would cause an infinite loop whenever #DB happens
325          * with register state that satisfies the opportunistic SYSRET
326          * conditions.  For example, single-stepping this user code:
327          *
328          *           movq       $stuck_here, %rcx
329          *           pushfq
330          *           popq %r11
331          *   stuck_here:
332          *
333          * would never get past 'stuck_here'.
334          */
335         testq   $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
336         jnz     opportunistic_sysret_failed
337
338         /* nothing to check for RSP */
339
340         cmpq    $__USER_DS, SS(%rsp)            /* SS must match SYSRET */
341         jne     opportunistic_sysret_failed
342
343         /*
344          * We win! This label is here just for ease of understanding
345          * perf profiles. Nothing jumps here.
346          */
347 syscall_return_via_sysret:
348         /* rcx and r11 are already restored (see code above) */
349         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
350         movq    RSP(%rsp), %rsp
351         USERGS_SYSRET64
352
353 opportunistic_sysret_failed:
354         SWAPGS
355         jmp     restore_c_regs_and_iret
356 END(entry_SYSCALL_64)
357
358
359         .macro FORK_LIKE func
360 ENTRY(stub_\func)
361         SAVE_EXTRA_REGS 8
362         jmp     sys_\func
363 END(stub_\func)
364         .endm
365
366         FORK_LIKE  clone
367         FORK_LIKE  fork
368         FORK_LIKE  vfork
369
370 ENTRY(stub_execve)
371         call    sys_execve
372 return_from_execve:
373         testl   %eax, %eax
374         jz      1f
375         /* exec failed, can use fast SYSRET code path in this case */
376         ret
377 1:
378         /* must use IRET code path (pt_regs->cs may have changed) */
379         addq    $8, %rsp
380         ZERO_EXTRA_REGS
381         movq    %rax, RAX(%rsp)
382         jmp     int_ret_from_sys_call
383 END(stub_execve)
384 /*
385  * Remaining execve stubs are only 7 bytes long.
386  * ENTRY() often aligns to 16 bytes, which in this case has no benefits.
387  */
388         .align  8
389 GLOBAL(stub_execveat)
390         call    sys_execveat
391         jmp     return_from_execve
392 END(stub_execveat)
393
394 #if defined(CONFIG_X86_X32_ABI)
395         .align  8
396 GLOBAL(stub_x32_execve)
397         call    compat_sys_execve
398         jmp     return_from_execve
399 END(stub_x32_execve)
400         .align  8
401 GLOBAL(stub_x32_execveat)
402         call    compat_sys_execveat
403         jmp     return_from_execve
404 END(stub_x32_execveat)
405 #endif
406
407 /*
408  * sigreturn is special because it needs to restore all registers on return.
409  * This cannot be done with SYSRET, so use the IRET return path instead.
410  */
411 ENTRY(stub_rt_sigreturn)
412         /*
413          * SAVE_EXTRA_REGS result is not normally needed:
414          * sigreturn overwrites all pt_regs->GPREGS.
415          * But sigreturn can fail (!), and there is no easy way to detect that.
416          * To make sure RESTORE_EXTRA_REGS doesn't restore garbage on error,
417          * we SAVE_EXTRA_REGS here.
418          */
419         SAVE_EXTRA_REGS 8
420         call    sys_rt_sigreturn
421 return_from_stub:
422         addq    $8, %rsp
423         RESTORE_EXTRA_REGS
424         movq    %rax, RAX(%rsp)
425         jmp     int_ret_from_sys_call
426 END(stub_rt_sigreturn)
427
428 #ifdef CONFIG_X86_X32_ABI
429 ENTRY(stub_x32_rt_sigreturn)
430         SAVE_EXTRA_REGS 8
431         call    sys32_x32_rt_sigreturn
432         jmp     return_from_stub
433 END(stub_x32_rt_sigreturn)
434 #endif
435
436 /*
437  * A newly forked process directly context switches into this address.
438  *
439  * rdi: prev task we switched from
440  */
441 ENTRY(ret_from_fork)
442
443         LOCK ; btr $TIF_FORK, TI_flags(%r8)
444
445         pushq   $0x0002
446         popfq                                   /* reset kernel eflags */
447
448         call    schedule_tail                   /* rdi: 'prev' task parameter */
449
450         RESTORE_EXTRA_REGS
451
452         testb   $3, CS(%rsp)                    /* from kernel_thread? */
453
454         /*
455          * By the time we get here, we have no idea whether our pt_regs,
456          * ti flags, and ti status came from the 64-bit SYSCALL fast path,
457          * the slow path, or one of the 32-bit compat paths.
458          * Use IRET code path to return, since it can safely handle
459          * all of the above.
460          */
461         jnz     int_ret_from_sys_call
462
463         /*
464          * We came from kernel_thread
465          * nb: we depend on RESTORE_EXTRA_REGS above
466          */
467         movq    %rbp, %rdi
468         call    *%rbx
469         movl    $0, RAX(%rsp)
470         RESTORE_EXTRA_REGS
471         jmp     int_ret_from_sys_call
472 END(ret_from_fork)
473
474 /*
475  * Build the entry stubs with some assembler magic.
476  * We pack 1 stub into every 8-byte block.
477  */
478         .align 8
479 ENTRY(irq_entries_start)
480     vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
481     .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR - FIRST_EXTERNAL_VECTOR)
482         pushq   $(~vector+0x80)                 /* Note: always in signed byte range */
483     vector=vector+1
484         jmp     common_interrupt
485         .align  8
486     .endr
487 END(irq_entries_start)
488
489 /*
490  * Interrupt entry/exit.
491  *
492  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
493  *
494  * Entry runs with interrupts off.
495  */
496
497 /* 0(%rsp): ~(interrupt number) */
498         .macro interrupt func
499         cld
500         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
501         SAVE_C_REGS
502         SAVE_EXTRA_REGS
503
504         testb   $3, CS(%rsp)
505         jz      1f
506
507         /*
508          * IRQ from user mode.  Switch to kernel gsbase and inform context
509          * tracking that we're in kernel mode.
510          */
511         SWAPGS
512
513         /*
514          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
515          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
516          * (which can take locks).  Since TRACE_IRQS_OFF idempotent,
517          * the simplest way to handle it is to just call it twice if
518          * we enter from user mode.  There's no reason to optimize this since
519          * TRACE_IRQS_OFF is a no-op if lockdep is off.
520          */
521         TRACE_IRQS_OFF
522
523 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
524         call enter_from_user_mode
525 #endif
526
527 1:
528         /*
529          * Save previous stack pointer, optionally switch to interrupt stack.
530          * irq_count is used to check if a CPU is already on an interrupt stack
531          * or not. While this is essentially redundant with preempt_count it is
532          * a little cheaper to use a separate counter in the PDA (short of
533          * moving irq_enter into assembly, which would be too much work)
534          */
535         movq    %rsp, %rdi
536         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
537         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
538         pushq   %rdi
539         /* We entered an interrupt context - irqs are off: */
540         TRACE_IRQS_OFF
541
542         call    \func   /* rdi points to pt_regs */
543         .endm
544
545         /*
546          * The interrupt stubs push (~vector+0x80) onto the stack and
547          * then jump to common_interrupt.
548          */
549         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
550 common_interrupt:
551         ASM_CLAC
552         addq    $-0x80, (%rsp)                  /* Adjust vector to [-256, -1] range */
553         interrupt do_IRQ
554         /* 0(%rsp): old RSP */
555 ret_from_intr:
556         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
557         TRACE_IRQS_OFF
558         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
559
560         /* Restore saved previous stack */
561         popq    %rsp
562
563         testb   $3, CS(%rsp)
564         jz      retint_kernel
565
566         /* Interrupt came from user space */
567 GLOBAL(retint_user)
568         mov     %rsp,%rdi
569         call    prepare_exit_to_usermode
570         TRACE_IRQS_IRETQ
571         SWAPGS
572         jmp     restore_regs_and_iret
573
574 /* Returning to kernel space */
575 retint_kernel:
576 #ifdef CONFIG_PREEMPT
577         /* Interrupts are off */
578         /* Check if we need preemption */
579         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* were interrupts off? */
580         jnc     1f
581 0:      cmpl    $0, PER_CPU_VAR(__preempt_count)
582 #ifndef CONFIG_PREEMPT_LAZY
583         jnz     1f
584 #else
585         jz      do_preempt_schedule_irq
586
587         # atleast preempt count == 0 ?
588         cmpl $_PREEMPT_ENABLED,PER_CPU_VAR(__preempt_count)
589         jnz     1f
590
591         GET_THREAD_INFO(%rcx)
592         cmpl    $0, TI_preempt_lazy_count(%rcx)
593         jnz     1f
594
595         bt      $TIF_NEED_RESCHED_LAZY,TI_flags(%rcx)
596         jnc     1f
597 do_preempt_schedule_irq:
598 #endif
599         call    preempt_schedule_irq
600         jmp     0b
601 1:
602 #endif
603         /*
604          * The iretq could re-enable interrupts:
605          */
606         TRACE_IRQS_IRETQ
607
608 /*
609  * At this label, code paths which return to kernel and to user,
610  * which come from interrupts/exception and from syscalls, merge.
611  */
612 GLOBAL(restore_regs_and_iret)
613         RESTORE_EXTRA_REGS
614 restore_c_regs_and_iret:
615         RESTORE_C_REGS
616         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
617         INTERRUPT_RETURN
618
619 ENTRY(native_iret)
620         /*
621          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
622          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
623          */
624 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
625         testb   $4, (SS-RIP)(%rsp)
626         jnz     native_irq_return_ldt
627 #endif
628
629 .global native_irq_return_iret
630 native_irq_return_iret:
631         /*
632          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
633          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
634          * Double-faults due to espfix64 are handled in do_double_fault.
635          * Other faults here are fatal.
636          */
637         iretq
638
639 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
640 native_irq_return_ldt:
641         pushq   %rax
642         pushq   %rdi
643         SWAPGS
644         movq    PER_CPU_VAR(espfix_waddr), %rdi
645         movq    %rax, (0*8)(%rdi)               /* RAX */
646         movq    (2*8)(%rsp), %rax               /* RIP */
647         movq    %rax, (1*8)(%rdi)
648         movq    (3*8)(%rsp), %rax               /* CS */
649         movq    %rax, (2*8)(%rdi)
650         movq    (4*8)(%rsp), %rax               /* RFLAGS */
651         movq    %rax, (3*8)(%rdi)
652         movq    (6*8)(%rsp), %rax               /* SS */
653         movq    %rax, (5*8)(%rdi)
654         movq    (5*8)(%rsp), %rax               /* RSP */
655         movq    %rax, (4*8)(%rdi)
656         andl    $0xffff0000, %eax
657         popq    %rdi
658         orq     PER_CPU_VAR(espfix_stack), %rax
659         SWAPGS
660         movq    %rax, %rsp
661         popq    %rax
662         jmp     native_irq_return_iret
663 #endif
664 END(common_interrupt)
665
666 /*
667  * APIC interrupts.
668  */
669 .macro apicinterrupt3 num sym do_sym
670 ENTRY(\sym)
671         ASM_CLAC
672         pushq   $~(\num)
673 .Lcommon_\sym:
674         interrupt \do_sym
675         jmp     ret_from_intr
676 END(\sym)
677 .endm
678
679 #ifdef CONFIG_TRACING
680 #define trace(sym) trace_##sym
681 #define smp_trace(sym) smp_trace_##sym
682
683 .macro trace_apicinterrupt num sym
684 apicinterrupt3 \num trace(\sym) smp_trace(\sym)
685 .endm
686 #else
687 .macro trace_apicinterrupt num sym do_sym
688 .endm
689 #endif
690
691 .macro apicinterrupt num sym do_sym
692 apicinterrupt3 \num \sym \do_sym
693 trace_apicinterrupt \num \sym
694 .endm
695
696 #ifdef CONFIG_SMP
697 apicinterrupt3 IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR          irq_move_cleanup_interrupt      smp_irq_move_cleanup_interrupt
698 apicinterrupt3 REBOOT_VECTOR                    reboot_interrupt                smp_reboot_interrupt
699 #endif
700
701 #ifdef CONFIG_X86_UV
702 apicinterrupt3 UV_BAU_MESSAGE                   uv_bau_message_intr1            uv_bau_message_interrupt
703 #endif
704
705 apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR                apic_timer_interrupt            smp_apic_timer_interrupt
706 apicinterrupt X86_PLATFORM_IPI_VECTOR           x86_platform_ipi                smp_x86_platform_ipi
707
708 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM
709 apicinterrupt3 POSTED_INTR_VECTOR               kvm_posted_intr_ipi             smp_kvm_posted_intr_ipi
710 apicinterrupt3 POSTED_INTR_WAKEUP_VECTOR        kvm_posted_intr_wakeup_ipi      smp_kvm_posted_intr_wakeup_ipi
711 #endif
712
713 #ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
714 apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR             threshold_interrupt             smp_threshold_interrupt
715 #endif
716
717 #ifdef CONFIG_X86_MCE_AMD
718 apicinterrupt DEFERRED_ERROR_VECTOR             deferred_error_interrupt        smp_deferred_error_interrupt
719 #endif
720
721 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
722 apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR               thermal_interrupt               smp_thermal_interrupt
723 #endif
724
725 #ifdef CONFIG_SMP
726 apicinterrupt CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR       call_function_single_interrupt  smp_call_function_single_interrupt
727 apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR              call_function_interrupt         smp_call_function_interrupt
728 apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR                 reschedule_interrupt            smp_reschedule_interrupt
729 #endif
730
731 apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR                 error_interrupt                 smp_error_interrupt
732 apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR              spurious_interrupt              smp_spurious_interrupt
733
734 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
735 apicinterrupt IRQ_WORK_VECTOR                   irq_work_interrupt              smp_irq_work_interrupt
736 #endif
737
738 /*
739  * Exception entry points.
740  */
741 #define CPU_TSS_IST(x) PER_CPU_VAR(cpu_tss) + (TSS_ist + ((x) - 1) * 8)
742
743 .macro idtentry sym do_sym has_error_code:req paranoid=0 shift_ist=-1
744 ENTRY(\sym)
745         /* Sanity check */
746         .if \shift_ist != -1 && \paranoid == 0
747         .error "using shift_ist requires paranoid=1"
748         .endif
749
750         ASM_CLAC
751         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
752
753         .ifeq \has_error_code
754         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
755         .endif
756
757         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
758
759         .if \paranoid
760         .if \paranoid == 1
761         testb   $3, CS(%rsp)                    /* If coming from userspace, switch stacks */
762         jnz     1f
763         .endif
764         call    paranoid_entry
765         .else
766         call    error_entry
767         .endif
768         /* returned flag: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: don't need it */
769
770         .if \paranoid
771         .if \shift_ist != -1
772         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                    /* reload IDT in case of recursion */
773         .else
774         TRACE_IRQS_OFF
775         .endif
776         .endif
777
778         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
779
780         .if \has_error_code
781         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
782         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
783         .else
784         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
785         .endif
786
787         .if \shift_ist != -1
788         subq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
789         .endif
790
791         call    \do_sym
792
793         .if \shift_ist != -1
794         addq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
795         .endif
796
797         /* these procedures expect "no swapgs" flag in ebx */
798         .if \paranoid
799         jmp     paranoid_exit
800         .else
801         jmp     error_exit
802         .endif
803
804         .if \paranoid == 1
805         /*
806          * Paranoid entry from userspace.  Switch stacks and treat it
807          * as a normal entry.  This means that paranoid handlers
808          * run in real process context if user_mode(regs).
809          */
810 1:
811         call    error_entry
812
813
814         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
815         call    sync_regs
816         movq    %rax, %rsp                      /* switch stack */
817
818         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
819
820         .if \has_error_code
821         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
822         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
823         .else
824         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
825         .endif
826
827         call    \do_sym
828
829         jmp     error_exit                      /* %ebx: no swapgs flag */
830         .endif
831 END(\sym)
832 .endm
833
834 #ifdef CONFIG_TRACING
835 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
836 idtentry trace(\sym) trace(\do_sym) has_error_code=\has_error_code
837 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
838 .endm
839 #else
840 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
841 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
842 .endm
843 #endif
844
845 idtentry divide_error                   do_divide_error                 has_error_code=0
846 idtentry overflow                       do_overflow                     has_error_code=0
847 idtentry bounds                         do_bounds                       has_error_code=0
848 idtentry invalid_op                     do_invalid_op                   has_error_code=0
849 idtentry device_not_available           do_device_not_available         has_error_code=0
850 idtentry double_fault                   do_double_fault                 has_error_code=1 paranoid=2
851 idtentry coprocessor_segment_overrun    do_coprocessor_segment_overrun  has_error_code=0
852 idtentry invalid_TSS                    do_invalid_TSS                  has_error_code=1
853 idtentry segment_not_present            do_segment_not_present          has_error_code=1
854 idtentry spurious_interrupt_bug         do_spurious_interrupt_bug       has_error_code=0
855 idtentry coprocessor_error              do_coprocessor_error            has_error_code=0
856 idtentry alignment_check                do_alignment_check              has_error_code=1
857 idtentry simd_coprocessor_error         do_simd_coprocessor_error       has_error_code=0
858
859
860         /*
861          * Reload gs selector with exception handling
862          * edi:  new selector
863          */
864 ENTRY(native_load_gs_index)
865         pushfq
866         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY & ~CLBR_RDI)
867         SWAPGS
868 gs_change:
869         movl    %edi, %gs
870 2:      mfence                                  /* workaround */
871         SWAPGS
872         popfq
873         ret
874 END(native_load_gs_index)
875
876         _ASM_EXTABLE(gs_change, bad_gs)
877         .section .fixup, "ax"
878         /* running with kernelgs */
879 bad_gs:
880         SWAPGS                                  /* switch back to user gs */
881         xorl    %eax, %eax
882         movl    %eax, %gs
883         jmp     2b
884         .previous
885
886 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT_FULL
887 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
888 ENTRY(do_softirq_own_stack)
889         pushq   %rbp
890         mov     %rsp, %rbp
891         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
892         cmove   PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
893         push    %rbp                            /* frame pointer backlink */
894         call    __do_softirq
895         leaveq
896         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
897         ret
898 END(do_softirq_own_stack)
899 #endif
900
901 #ifdef CONFIG_XEN
902 idtentry xen_hypervisor_callback xen_do_hypervisor_callback has_error_code=0
903
904 /*
905  * A note on the "critical region" in our callback handler.
906  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
907  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
908  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
909  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
910  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
911  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
912  * like to avoid the possibility.
913  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
914  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
915  * activation and restart the handler using the previous one.
916  */
917 ENTRY(xen_do_hypervisor_callback)               /* do_hypervisor_callback(struct *pt_regs) */
918
919 /*
920  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
921  * see the correct pointer to the pt_regs
922  */
923         movq    %rdi, %rsp                      /* we don't return, adjust the stack frame */
924 11:     incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
925         movq    %rsp, %rbp
926         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
927         pushq   %rbp                            /* frame pointer backlink */
928         call    xen_evtchn_do_upcall
929         popq    %rsp
930         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
931 #ifndef CONFIG_PREEMPT
932         call    xen_maybe_preempt_hcall
933 #endif
934         jmp     error_exit
935 END(xen_do_hypervisor_callback)
936
937 /*
938  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
939  * We get here for two reasons:
940  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
941  *  2. Fault while executing IRET
942  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
943  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
944  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
945  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
946  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
947  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
948  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
949  */
950 ENTRY(xen_failsafe_callback)
951         movl    %ds, %ecx
952         cmpw    %cx, 0x10(%rsp)
953         jne     1f
954         movl    %es, %ecx
955         cmpw    %cx, 0x18(%rsp)
956         jne     1f
957         movl    %fs, %ecx
958         cmpw    %cx, 0x20(%rsp)
959         jne     1f
960         movl    %gs, %ecx
961         cmpw    %cx, 0x28(%rsp)
962         jne     1f
963         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
964         movq    (%rsp), %rcx
965         movq    8(%rsp), %r11
966         addq    $0x30, %rsp
967         pushq   $0                              /* RIP */
968         pushq   %r11
969         pushq   %rcx
970         jmp     general_protection
971 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
972         movq    (%rsp), %rcx
973         movq    8(%rsp), %r11
974         addq    $0x30, %rsp
975         pushq   $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
976         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
977         SAVE_C_REGS
978         SAVE_EXTRA_REGS
979         jmp     error_exit
980 END(xen_failsafe_callback)
981
982 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
983         xen_hvm_callback_vector xen_evtchn_do_upcall
984
985 #endif /* CONFIG_XEN */
986
987 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
988 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
989         hyperv_callback_vector hyperv_vector_handler
990 #endif /* CONFIG_HYPERV */
991
992 idtentry debug                  do_debug                has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
993 idtentry int3                   do_int3                 has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
994 idtentry stack_segment          do_stack_segment        has_error_code=1
995
996 #ifdef CONFIG_XEN
997 idtentry xen_debug              do_debug                has_error_code=0
998 idtentry xen_int3               do_int3                 has_error_code=0
999 idtentry xen_stack_segment      do_stack_segment        has_error_code=1
1000 #endif
1001
1002 idtentry general_protection     do_general_protection   has_error_code=1
1003 trace_idtentry page_fault       do_page_fault           has_error_code=1
1004
1005 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
1006 idtentry async_page_fault       do_async_page_fault     has_error_code=1
1007 #endif
1008
1009 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1010 idtentry machine_check                                  has_error_code=0        paranoid=1 do_sym=*machine_check_vector(%rip)
1011 #endif
1012
1013 /*
1014  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1015  * Use slow, but surefire "are we in kernel?" check.
1016  * Return: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: otherwise
1017  */
1018 ENTRY(paranoid_entry)
1019         cld
1020         SAVE_C_REGS 8
1021         SAVE_EXTRA_REGS 8
1022         movl    $1, %ebx
1023         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
1024         rdmsr
1025         testl   %edx, %edx
1026         js      1f                              /* negative -> in kernel */
1027         SWAPGS
1028         xorl    %ebx, %ebx
1029 1:      ret
1030 END(paranoid_entry)
1031
1032 /*
1033  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
1034  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
1035  * from kernel space.
1036  *
1037  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
1038  * in syscall entry), so checking for preemption here would
1039  * be complicated.  Fortunately, we there's no good reason
1040  * to try to handle preemption here.
1041  *
1042  * On entry, ebx is "no swapgs" flag (1: don't need swapgs, 0: need it)
1043  */
1044 ENTRY(paranoid_exit)
1045         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1046         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
1047         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1048         jnz     paranoid_exit_no_swapgs
1049         TRACE_IRQS_IRETQ
1050         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1051         jmp     paranoid_exit_restore
1052 paranoid_exit_no_swapgs:
1053         TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
1054 paranoid_exit_restore:
1055         RESTORE_EXTRA_REGS
1056         RESTORE_C_REGS
1057         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
1058         INTERRUPT_RETURN
1059 END(paranoid_exit)
1060
1061 /*
1062  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
1063  * Return: EBX=0: came from user mode; EBX=1: otherwise
1064  */
1065 ENTRY(error_entry)
1066         cld
1067         SAVE_C_REGS 8
1068         SAVE_EXTRA_REGS 8
1069         xorl    %ebx, %ebx
1070         testb   $3, CS+8(%rsp)
1071         jz      .Lerror_kernelspace
1072
1073 .Lerror_entry_from_usermode_swapgs:
1074         /*
1075          * We entered from user mode or we're pretending to have entered
1076          * from user mode due to an IRET fault.
1077          */
1078         SWAPGS
1079
1080 .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs:
1081         /*
1082          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
1083          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
1084          * (which can take locks).
1085          */
1086         TRACE_IRQS_OFF
1087 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
1088         call enter_from_user_mode
1089 #endif
1090         ret
1091
1092 .Lerror_entry_done:
1093         TRACE_IRQS_OFF
1094         ret
1095
1096         /*
1097          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
1098          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
1099          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
1100          * for these here too.
1101          */
1102 .Lerror_kernelspace:
1103         incl    %ebx
1104         leaq    native_irq_return_iret(%rip), %rcx
1105         cmpq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1106         je      .Lerror_bad_iret
1107         movl    %ecx, %eax                      /* zero extend */
1108         cmpq    %rax, RIP+8(%rsp)
1109         je      .Lbstep_iret
1110         cmpq    $gs_change, RIP+8(%rsp)
1111         jne     .Lerror_entry_done
1112
1113         /*
1114          * hack: gs_change can fail with user gsbase.  If this happens, fix up
1115          * gsbase and proceed.  We'll fix up the exception and land in
1116          * gs_change's error handler with kernel gsbase.
1117          */
1118         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_swapgs
1119
1120 .Lbstep_iret:
1121         /* Fix truncated RIP */
1122         movq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1123         /* fall through */
1124
1125 .Lerror_bad_iret:
1126         /*
1127          * We came from an IRET to user mode, so we have user gsbase.
1128          * Switch to kernel gsbase:
1129          */
1130         SWAPGS
1131
1132         /*
1133          * Pretend that the exception came from user mode: set up pt_regs
1134          * as if we faulted immediately after IRET and clear EBX so that
1135          * error_exit knows that we will be returning to user mode.
1136          */
1137         mov     %rsp, %rdi
1138         call    fixup_bad_iret
1139         mov     %rax, %rsp
1140         decl    %ebx
1141         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs
1142 END(error_entry)
1143
1144
1145 /*
1146  * On entry, EBS is a "return to kernel mode" flag:
1147  *   1: already in kernel mode, don't need SWAPGS
1148  *   0: user gsbase is loaded, we need SWAPGS and standard preparation for return to usermode
1149  */
1150 ENTRY(error_exit)
1151         movl    %ebx, %eax
1152         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1153         TRACE_IRQS_OFF
1154         testl   %eax, %eax
1155         jnz     retint_kernel
1156         jmp     retint_user
1157 END(error_exit)
1158
1159 /* Runs on exception stack */
1160 ENTRY(nmi)
1161         /*
1162          * Fix up the exception frame if we're on Xen.
1163          * PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME is guaranteed to push at most
1164          * one value to the stack on native, so it may clobber the rdx
1165          * scratch slot, but it won't clobber any of the important
1166          * slots past it.
1167          *
1168          * Xen is a different story, because the Xen frame itself overlaps
1169          * the "NMI executing" variable.
1170          */
1171         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
1172
1173         /*
1174          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1175          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1176          * This means that we can have nested NMIs where the next
1177          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1178          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1179          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1180          * anyway.
1181          *
1182          * To handle this case we do the following:
1183          *  Check the a special location on the stack that contains
1184          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1185          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1186          *  is an NMI stack.
1187          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1188          *  stack then:
1189          *    o Set the special variable on the stack
1190          *    o Copy the interrupt frame into an "outermost" location on the
1191          *      stack
1192          *    o Copy the interrupt frame into an "iret" location on the stack
1193          *    o Continue processing the NMI
1194          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1195          *    o Modify the "iret" location to jump to the repeat_nmi
1196          *    o return back to the first NMI
1197          *
1198          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1199          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1200          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1201          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1202          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1203          * NMI.
1204          *
1205          * However, espfix prevents us from directly returning to userspace
1206          * with a single IRET instruction.  Similarly, IRET to user mode
1207          * can fault.  We therefore handle NMIs from user space like
1208          * other IST entries.
1209          */
1210
1211         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1212         pushq   %rdx
1213
1214         testb   $3, CS-RIP+8(%rsp)
1215         jz      .Lnmi_from_kernel
1216
1217         /*
1218          * NMI from user mode.  We need to run on the thread stack, but we
1219          * can't go through the normal entry paths: NMIs are masked, and
1220          * we don't want to enable interrupts, because then we'll end
1221          * up in an awkward situation in which IRQs are on but NMIs
1222          * are off.
1223          *
1224          * We also must not push anything to the stack before switching
1225          * stacks lest we corrupt the "NMI executing" variable.
1226          */
1227
1228         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1229         cld
1230         movq    %rsp, %rdx
1231         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
1232         pushq   5*8(%rdx)       /* pt_regs->ss */
1233         pushq   4*8(%rdx)       /* pt_regs->rsp */
1234         pushq   3*8(%rdx)       /* pt_regs->flags */
1235         pushq   2*8(%rdx)       /* pt_regs->cs */
1236         pushq   1*8(%rdx)       /* pt_regs->rip */
1237         pushq   $-1             /* pt_regs->orig_ax */
1238         pushq   %rdi            /* pt_regs->di */
1239         pushq   %rsi            /* pt_regs->si */
1240         pushq   (%rdx)          /* pt_regs->dx */
1241         pushq   %rcx            /* pt_regs->cx */
1242         pushq   %rax            /* pt_regs->ax */
1243         pushq   %r8             /* pt_regs->r8 */
1244         pushq   %r9             /* pt_regs->r9 */
1245         pushq   %r10            /* pt_regs->r10 */
1246         pushq   %r11            /* pt_regs->r11 */
1247         pushq   %rbx            /* pt_regs->rbx */
1248         pushq   %rbp            /* pt_regs->rbp */
1249         pushq   %r12            /* pt_regs->r12 */
1250         pushq   %r13            /* pt_regs->r13 */
1251         pushq   %r14            /* pt_regs->r14 */
1252         pushq   %r15            /* pt_regs->r15 */
1253
1254         /*
1255          * At this point we no longer need to worry about stack damage
1256          * due to nesting -- we're on the normal thread stack and we're
1257          * done with the NMI stack.
1258          */
1259
1260         movq    %rsp, %rdi
1261         movq    $-1, %rsi
1262         call    do_nmi
1263
1264         /*
1265          * Return back to user mode.  We must *not* do the normal exit
1266          * work, because we don't want to enable interrupts.  Fortunately,
1267          * do_nmi doesn't modify pt_regs.
1268          */
1269         SWAPGS
1270         jmp     restore_c_regs_and_iret
1271
1272 .Lnmi_from_kernel:
1273         /*
1274          * Here's what our stack frame will look like:
1275          * +---------------------------------------------------------+
1276          * | original SS                                             |
1277          * | original Return RSP                                     |
1278          * | original RFLAGS                                         |
1279          * | original CS                                             |
1280          * | original RIP                                            |
1281          * +---------------------------------------------------------+
1282          * | temp storage for rdx                                    |
1283          * +---------------------------------------------------------+
1284          * | "NMI executing" variable                                |
1285          * +---------------------------------------------------------+
1286          * | iret SS          } Copied from "outermost" frame        |
1287          * | iret Return RSP  } on each loop iteration; overwritten  |
1288          * | iret RFLAGS      } by a nested NMI to force another     |
1289          * | iret CS          } iteration if needed.                 |
1290          * | iret RIP         }                                      |
1291          * +---------------------------------------------------------+
1292          * | outermost SS          } initialized in first_nmi;       |
1293          * | outermost Return RSP  } will not be changed before      |
1294          * | outermost RFLAGS      } NMI processing is done.         |
1295          * | outermost CS          } Copied to "iret" frame on each  |
1296          * | outermost RIP         } iteration.                      |
1297          * +---------------------------------------------------------+
1298          * | pt_regs                                                 |
1299          * +---------------------------------------------------------+
1300          *
1301          * The "original" frame is used by hardware.  Before re-enabling
1302          * NMIs, we need to be done with it, and we need to leave enough
1303          * space for the asm code here.
1304          *
1305          * We return by executing IRET while RSP points to the "iret" frame.
1306          * That will either return for real or it will loop back into NMI
1307          * processing.
1308          *
1309          * The "outermost" frame is copied to the "iret" frame on each
1310          * iteration of the loop, so each iteration starts with the "iret"
1311          * frame pointing to the final return target.
1312          */
1313
1314         /*
1315          * Determine whether we're a nested NMI.
1316          *
1317          * If we interrupted kernel code between repeat_nmi and
1318          * end_repeat_nmi, then we are a nested NMI.  We must not
1319          * modify the "iret" frame because it's being written by
1320          * the outer NMI.  That's okay; the outer NMI handler is
1321          * about to about to call do_nmi anyway, so we can just
1322          * resume the outer NMI.
1323          */
1324
1325         movq    $repeat_nmi, %rdx
1326         cmpq    8(%rsp), %rdx
1327         ja      1f
1328         movq    $end_repeat_nmi, %rdx
1329         cmpq    8(%rsp), %rdx
1330         ja      nested_nmi_out
1331 1:
1332
1333         /*
1334          * Now check "NMI executing".  If it's set, then we're nested.
1335          * This will not detect if we interrupted an outer NMI just
1336          * before IRET.
1337          */
1338         cmpl    $1, -8(%rsp)
1339         je      nested_nmi
1340
1341         /*
1342          * Now test if the previous stack was an NMI stack.  This covers
1343          * the case where we interrupt an outer NMI after it clears
1344          * "NMI executing" but before IRET.  We need to be careful, though:
1345          * there is one case in which RSP could point to the NMI stack
1346          * despite there being no NMI active: naughty userspace controls
1347          * RSP at the very beginning of the SYSCALL targets.  We can
1348          * pull a fast one on naughty userspace, though: we program
1349          * SYSCALL to mask DF, so userspace cannot cause DF to be set
1350          * if it controls the kernel's RSP.  We set DF before we clear
1351          * "NMI executing".
1352          */
1353         lea     6*8(%rsp), %rdx
1354         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1355         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1356         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1357         ja      first_nmi
1358
1359         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1360         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1361         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1362         jb      first_nmi
1363
1364         /* Ah, it is within the NMI stack. */
1365
1366         testb   $(X86_EFLAGS_DF >> 8), (3*8 + 1)(%rsp)
1367         jz      first_nmi       /* RSP was user controlled. */
1368
1369         /* This is a nested NMI. */
1370
1371 nested_nmi:
1372         /*
1373          * Modify the "iret" frame to point to repeat_nmi, forcing another
1374          * iteration of NMI handling.
1375          */
1376         subq    $8, %rsp
1377         leaq    -10*8(%rsp), %rdx
1378         pushq   $__KERNEL_DS
1379         pushq   %rdx
1380         pushfq
1381         pushq   $__KERNEL_CS
1382         pushq   $repeat_nmi
1383
1384         /* Put stack back */
1385         addq    $(6*8), %rsp
1386
1387 nested_nmi_out:
1388         popq    %rdx
1389
1390         /* We are returning to kernel mode, so this cannot result in a fault. */
1391         INTERRUPT_RETURN
1392
1393 first_nmi:
1394         /* Restore rdx. */
1395         movq    (%rsp), %rdx
1396
1397         /* Make room for "NMI executing". */
1398         pushq   $0
1399
1400         /* Leave room for the "iret" frame */
1401         subq    $(5*8), %rsp
1402
1403         /* Copy the "original" frame to the "outermost" frame */
1404         .rept 5
1405         pushq   11*8(%rsp)
1406         .endr
1407
1408         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1409
1410 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
1411         /*
1412          * For ease of testing, unmask NMIs right away.  Disabled by
1413          * default because IRET is very expensive.
1414          */
1415         pushq   $0              /* SS */
1416         pushq   %rsp            /* RSP (minus 8 because of the previous push) */
1417         addq    $8, (%rsp)      /* Fix up RSP */
1418         pushfq                  /* RFLAGS */
1419         pushq   $__KERNEL_CS    /* CS */
1420         pushq   $1f             /* RIP */
1421         INTERRUPT_RETURN        /* continues at repeat_nmi below */
1422 1:
1423 #endif
1424
1425 repeat_nmi:
1426         /*
1427          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1428          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1429          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1430          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1431          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1432          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1433          * NMI will update.
1434          *
1435          * RSP is pointing to "outermost RIP".  gsbase is unknown, but, if
1436          * we're repeating an NMI, gsbase has the same value that it had on
1437          * the first iteration.  paranoid_entry will load the kernel
1438          * gsbase if needed before we call do_nmi.  "NMI executing"
1439          * is zero.
1440          */
1441         movq    $1, 10*8(%rsp)          /* Set "NMI executing". */
1442
1443         /*
1444          * Copy the "outermost" frame to the "iret" frame.  NMIs that nest
1445          * here must not modify the "iret" frame while we're writing to
1446          * it or it will end up containing garbage.
1447          */
1448         addq    $(10*8), %rsp
1449         .rept 5
1450         pushq   -6*8(%rsp)
1451         .endr
1452         subq    $(5*8), %rsp
1453 end_repeat_nmi:
1454
1455         /*
1456          * Everything below this point can be preempted by a nested NMI.
1457          * If this happens, then the inner NMI will change the "iret"
1458          * frame to point back to repeat_nmi.
1459          */
1460         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1461         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1462
1463         /*
1464          * Use paranoid_entry to handle SWAPGS, but no need to use paranoid_exit
1465          * as we should not be calling schedule in NMI context.
1466          * Even with normal interrupts enabled. An NMI should not be
1467          * setting NEED_RESCHED or anything that normal interrupts and
1468          * exceptions might do.
1469          */
1470         call    paranoid_entry
1471
1472         /* paranoidentry do_nmi, 0; without TRACE_IRQS_OFF */
1473         movq    %rsp, %rdi
1474         movq    $-1, %rsi
1475         call    do_nmi
1476
1477         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1478         jnz     nmi_restore
1479 nmi_swapgs:
1480         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1481 nmi_restore:
1482         RESTORE_EXTRA_REGS
1483         RESTORE_C_REGS
1484
1485         /* Point RSP at the "iret" frame. */
1486         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 6*8
1487
1488         /*
1489          * Clear "NMI executing".  Set DF first so that we can easily
1490          * distinguish the remaining code between here and IRET from
1491          * the SYSCALL entry and exit paths.  On a native kernel, we
1492          * could just inspect RIP, but, on paravirt kernels,
1493          * INTERRUPT_RETURN can translate into a jump into a
1494          * hypercall page.
1495          */
1496         std
1497         movq    $0, 5*8(%rsp)           /* clear "NMI executing" */
1498
1499         /*
1500          * INTERRUPT_RETURN reads the "iret" frame and exits the NMI
1501          * stack in a single instruction.  We are returning to kernel
1502          * mode, so this cannot result in a fault.
1503          */
1504         INTERRUPT_RETURN
1505 END(nmi)
1506
1507 ENTRY(ignore_sysret)
1508         mov     $-ENOSYS, %eax
1509         sysret
1510 END(ignore_sysret)