kernel/arch/x86/kernel/traps.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   3  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002 Andi Kleen, SuSE Labs
   4  *
   5  *  Pentium III FXSR, SSE support
   6  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   7  */
   8
   9 /*
  10  * Handle hardware traps and faults.
  11  */
  12
  13 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  14
  15 #include <linux/context_tracking.h>
  16 #include <linux/interrupt.h>
  17 #include <linux/kallsyms.h>
  18 #include <linux/spinlock.h>
  19 #include <linux/kprobes.h>
  20 #include <linux/uaccess.h>
  21 #include <linux/kdebug.h>
  22 #include <linux/kgdb.h>
  23 #include <linux/kernel.h>
  24 #include <linux/module.h>
  25 #include <linux/ptrace.h>
  26 #include <linux/uprobes.h>
  27 #include <linux/string.h>
  28 #include <linux/delay.h>
  29 #include <linux/errno.h>
  30 #include <linux/kexec.h>
  31 #include <linux/sched.h>
  32 #include <linux/timer.h>
  33 #include <linux/init.h>
  34 #include <linux/bug.h>
  35 #include <linux/nmi.h>
  36 #include <linux/mm.h>
  37 #include <linux/smp.h>
  38 #include <linux/io.h>
  39
  40 #ifdef CONFIG_EISA
  41 #include <linux/ioport.h>
  42 #include <linux/eisa.h>
  43 #endif
  44
  45 #if defined(CONFIG_EDAC)
  46 #include <linux/edac.h>
  47 #endif
  48
  49 #include <asm/kmemcheck.h>
  50 #include <asm/stacktrace.h>
  51 #include <asm/processor.h>
  52 #include <asm/debugreg.h>
  53 #include <linux/atomic.h>
  54 #include <asm/ftrace.h>
  55 #include <asm/traps.h>
  56 #include <asm/desc.h>
  57 #include <asm/i387.h>
  58 #include <asm/fpu-internal.h>
  59 #include <asm/mce.h>
  60 #include <asm/fixmap.h>
  61 #include <asm/mach_traps.h>
  62 #include <asm/alternative.h>
  63 #include <asm/mpx.h>
  64
  65 #ifdef CONFIG_X86_64
  66 #include <asm/x86_init.h>
  67 #include <asm/pgalloc.h>
  68 #include <asm/proto.h>
  69
  70 /* No need to be aligned, but done to keep all IDTs defined the same way. */
  71 gate_desc debug_idt_table[NR_VECTORS] __page_aligned_bss;
  72 #else
  73 #include <asm/processor-flags.h>
  74 #include <asm/setup.h>
  75
  76 asmlinkage int system_call(void);
  77 #endif
  78
  79 /* Must be page-aligned because the real IDT is used in a fixmap. */
  80 gate_desc idt_table[NR_VECTORS] __page_aligned_bss;
  81
  82 DECLARE_BITMAP(used_vectors, NR_VECTORS);
  83 EXPORT_SYMBOL_GPL(used_vectors);
  84
  85 static inline void conditional_sti(struct pt_regs *regs)
  86 {
  87         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
  88                 local_irq_enable();
  89 }
  90
  91 static inline void conditional_sti_ist(struct pt_regs *regs)
  92 {
  93 #ifdef CONFIG_X86_64
  94         /*
  95          * X86_64 uses a per CPU stack on the IST for certain traps
  96          * like int3. The task can not be preempted when using one
  97          * of these stacks, thus preemption must be disabled, otherwise
  98          * the stack can be corrupted if the task is scheduled out,
  99          * and another task comes in and uses this stack.
 100          *
 101          * On x86_32 the task keeps its own stack and it is OK if the
 102          * task schedules out.
 103          */
 104         preempt_count_inc();
 105 #endif
 106         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
 107                 local_irq_enable();
 108 }
 109
 110 static inline void conditional_cli(struct pt_regs *regs)
 111 {
 112         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
 113                 local_irq_disable();
 114 }
 115
 116 static inline void conditional_cli_ist(struct pt_regs *regs)
 117 {
 118         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
 119                 local_irq_disable();
 120 #ifdef CONFIG_X86_64
 121         preempt_count_dec();
 122 #endif
 123 }
 124
 125 enum ctx_state ist_enter(struct pt_regs *regs)
 126 {
 127         enum ctx_state prev_state;
 128
 129         if (user_mode(regs)) {
 130                 /* Other than that, we're just an exception. */
 131                 prev_state = exception_enter();
 132         } else {
 133                 /*
 134                  * We might have interrupted pretty much anything.  In
 135                  * fact, if we're a machine check, we can even interrupt
 136                  * NMI processing.  We don't want in_nmi() to return true,
 137                  * but we need to notify RCU.
 138                  */
 139                 rcu_nmi_enter();
 140                 prev_state = CONTEXT_KERNEL;  /* the value is irrelevant. */
 141         }
 142
 143         /*
 144          * We are atomic because we're on the IST stack (or we're on x86_32,
 145          * in which case we still shouldn't schedule).
 146          *
 147          * This must be after exception_enter(), because exception_enter()
 148          * won't do anything if in_interrupt() returns true.
 149          */
 150         preempt_count_add(HARDIRQ_OFFSET);
 151
 152         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
 153         rcu_lockdep_assert(rcu_is_watching(), "ist_enter didn't work");
 154
 155         return prev_state;
 156 }
 157
 158 void ist_exit(struct pt_regs *regs, enum ctx_state prev_state)
 159 {
 160         /* Must be before exception_exit. */
 161         preempt_count_sub(HARDIRQ_OFFSET);
 162
 163         if (user_mode(regs))
 164                 return exception_exit(prev_state);
 165         else
 166                 rcu_nmi_exit();
 167 }
 168
 169 /**
 170  * ist_begin_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
 171  * @regs:       regs passed to the IST exception handler
 172  *
 173  * IST exception handlers normally cannot schedule.  As a special
 174  * exception, if the exception interrupted userspace code (i.e.
 175  * user_mode(regs) would return true) and the exception was not
 176  * a double fault, it can be safe to schedule.  ist_begin_non_atomic()
 177  * begins a non-atomic section within an ist_enter()/ist_exit() region.
 178  * Callers are responsible for enabling interrupts themselves inside
 179  * the non-atomic section, and callers must call is_end_non_atomic()
 180  * before ist_exit().
 181  */
 182 void ist_begin_non_atomic(struct pt_regs *regs)
 183 {
 184         BUG_ON(!user_mode(regs));
 185
 186         /*
 187          * Sanity check: we need to be on the normal thread stack.  This
 188          * will catch asm bugs and any attempt to use ist_preempt_enable
 189          * from double_fault.
 190          */
 191         BUG_ON((unsigned long)(current_top_of_stack() -
 192                                current_stack_pointer()) >= THREAD_SIZE);
 193
 194         preempt_count_sub(HARDIRQ_OFFSET);
 195 }
 196
 197 /**
 198  * ist_end_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
 199  *
 200  * Ends a non-atomic section started with ist_begin_non_atomic().
 201  */
 202 void ist_end_non_atomic(void)
 203 {
 204         preempt_count_add(HARDIRQ_OFFSET);
 205 }
 206
 207 static nokprobe_inline int
 208 do_trap_no_signal(struct task_struct *tsk, int trapnr, char *str,
 209                   struct pt_regs *regs, long error_code)
 210 {
 211         if (v8086_mode(regs)) {
 212                 /*
 213                  * Traps 0, 1, 3, 4, and 5 should be forwarded to vm86.
 214                  * On nmi (interrupt 2), do_trap should not be called.
 215                  */
 216                 if (trapnr < X86_TRAP_UD) {
 217                         if (!handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs,
 218                                                 error_code, trapnr))
 219                                 return 0;
 220                 }
 221                 return -1;
 222         }
 223
 224         if (!user_mode(regs)) {
 225                 if (!fixup_exception(regs)) {
 226                         tsk->thread.error_code = error_code;
 227                         tsk->thread.trap_nr = trapnr;
 228                         die(str, regs, error_code);
 229                 }
 230                 return 0;
 231         }
 232
 233         return -1;
 234 }
 235
 236 static siginfo_t *fill_trap_info(struct pt_regs *regs, int signr, int trapnr,
 237                                 siginfo_t *info)
 238 {
 239         unsigned long siaddr;
 240         int sicode;
 241
 242         switch (trapnr) {
 243         default:
 244                 return SEND_SIG_PRIV;
 245
 246         case X86_TRAP_DE:
 247                 sicode = FPE_INTDIV;
 248                 siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs);
 249                 break;
 250         case X86_TRAP_UD:
 251                 sicode = ILL_ILLOPN;
 252                 siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs);
 253                 break;
 254         case X86_TRAP_AC:
 255                 sicode = BUS_ADRALN;
 256                 siaddr = 0;
 257                 break;
 258         }
 259
 260         info->si_signo = signr;
 261         info->si_errno = 0;
 262         info->si_code = sicode;
 263         info->si_addr = (void __user *)siaddr;
 264         return info;
 265 }
 266
 267 static void
 268 do_trap(int trapnr, int signr, char *str, struct pt_regs *regs,
 269         long error_code, siginfo_t *info)
 270 {
 271         struct task_struct *tsk = current;
 272
 273
 274         if (!do_trap_no_signal(tsk, trapnr, str, regs, error_code))
 275                 return;
 276         /*
 277          * We want error_code and trap_nr set for userspace faults and
 278          * kernelspace faults which result in die(), but not
 279          * kernelspace faults which are fixed up.  die() gives the
 280          * process no chance to handle the signal and notice the
 281          * kernel fault information, so that won't result in polluting
 282          * the information about previously queued, but not yet
 283          * delivered, faults.  See also do_general_protection below.
 284          */
 285         tsk->thread.error_code = error_code;
 286         tsk->thread.trap_nr = trapnr;
 287
 288 #ifdef CONFIG_X86_64
 289         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, signr) &&
 290             printk_ratelimit()) {
 291                 pr_info("%s[%d] trap %s ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 292                         tsk->comm, tsk->pid, str,
 293                         regs->ip, regs->sp, error_code);
 294                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 295                 pr_cont("\n");
 296         }
 297 #endif
 298
 299         force_sig_info(signr, info ?: SEND_SIG_PRIV, tsk);
 300 }
 301 NOKPROBE_SYMBOL(do_trap);
 302
 303 static void do_error_trap(struct pt_regs *regs, long error_code, char *str,
 304                           unsigned long trapnr, int signr)
 305 {
 306         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
 307         siginfo_t info;
 308
 309         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) !=
 310                         NOTIFY_STOP) {
 311                 conditional_sti(regs);
 312                 do_trap(trapnr, signr, str, regs, error_code,
 313                         fill_trap_info(regs, signr, trapnr, &info));
 314         }
 315
 316         exception_exit(prev_state);
 317 }
 318
 319 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name)                              \
 320 dotraplinkage void do_##name(struct pt_regs *regs, long error_code)     \
 321 {                                                                       \
 322         do_error_trap(regs, error_code, str, trapnr, signr);            \
 323 }
 324
 325 DO_ERROR(X86_TRAP_DE,     SIGFPE,  "divide error",              divide_error)
 326 DO_ERROR(X86_TRAP_OF,     SIGSEGV, "overflow",                  overflow)
 327 DO_ERROR(X86_TRAP_UD,     SIGILL,  "invalid opcode",            invalid_op)
 328 DO_ERROR(X86_TRAP_OLD_MF, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun",coprocessor_segment_overrun)
 329 DO_ERROR(X86_TRAP_TS,     SIGSEGV, "invalid TSS",               invalid_TSS)
 330 DO_ERROR(X86_TRAP_NP,     SIGBUS,  "segment not present",       segment_not_present)
 331 DO_ERROR(X86_TRAP_SS,     SIGBUS,  "stack segment",             stack_segment)
 332 DO_ERROR(X86_TRAP_AC,     SIGBUS,  "alignment check",           alignment_check)
 333
 334 #ifdef CONFIG_X86_64
 335 /* Runs on IST stack */
 336 dotraplinkage void do_double_fault(struct pt_regs *regs, long error_code)
 337 {
 338         static const char str[] = "double fault";
 339         struct task_struct *tsk = current;
 340
 341 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
 342         extern unsigned char native_irq_return_iret[];
 343
 344         /*
 345          * If IRET takes a non-IST fault on the espfix64 stack, then we
 346          * end up promoting it to a doublefault.  In that case, modify
 347          * the stack to make it look like we just entered the #GP
 348          * handler from user space, similar to bad_iret.
 349          *
 350          * No need for ist_enter here because we don't use RCU.
 351          */
 352         if (((long)regs->sp >> PGDIR_SHIFT) == ESPFIX_PGD_ENTRY &&
 353                 regs->cs == __KERNEL_CS &&
 354                 regs->ip == (unsigned long)native_irq_return_iret)
 355         {
 356                 struct pt_regs *normal_regs = task_pt_regs(current);
 357
 358                 /* Fake a #GP(0) from userspace. */
 359                 memmove(&normal_regs->ip, (void *)regs->sp, 5*8);
 360                 normal_regs->orig_ax = 0;  /* Missing (lost) #GP error code */
 361                 regs->ip = (unsigned long)general_protection;
 362                 regs->sp = (unsigned long)&normal_regs->orig_ax;
 363
 364                 return;
 365         }
 366 #endif
 367
 368         ist_enter(regs);  /* Discard prev_state because we won't return. */
 369         notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, X86_TRAP_DF, SIGSEGV);
 370
 371         tsk->thread.error_code = error_code;
 372         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_DF;
 373
 374 #ifdef CONFIG_DOUBLEFAULT
 375         df_debug(regs, error_code);
 376 #endif
 377         /*
 378          * This is always a kernel trap and never fixable (and thus must
 379          * never return).
 380          */
 381         for (;;)
 382                 die(str, regs, error_code);
 383 }
 384 #endif
 385
 386 dotraplinkage void do_bounds(struct pt_regs *regs, long error_code)
 387 {
 388         struct task_struct *tsk = current;
 389         struct xsave_struct *xsave_buf;
 390         enum ctx_state prev_state;
 391         struct bndcsr *bndcsr;
 392         siginfo_t *info;
 393
 394         prev_state = exception_enter();
 395         if (notify_die(DIE_TRAP, "bounds", regs, error_code,
 396                         X86_TRAP_BR, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 397                 goto exit;
 398         conditional_sti(regs);
 399
 400         if (!user_mode(regs))
 401                 die("bounds", regs, error_code);
 402
 403         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_MPX)) {
 404                 /* The exception is not from Intel MPX */
 405                 goto exit_trap;
 406         }
 407
 408         /*
 409          * We need to look at BNDSTATUS to resolve this exception.
 410          * It is not directly accessible, though, so we need to
 411          * do an xsave and then pull it out of the xsave buffer.
 412          */
 413         fpu_save_init(&tsk->thread.fpu);
 414         xsave_buf = &(tsk->thread.fpu.state->xsave);
 415         bndcsr = get_xsave_addr(xsave_buf, XSTATE_BNDCSR);
 416         if (!bndcsr)
 417                 goto exit_trap;
 418
 419         /*
 420          * The error code field of the BNDSTATUS register communicates status
 421          * information of a bound range exception #BR or operation involving
 422          * bound directory.
 423          */
 424         switch (bndcsr->bndstatus & MPX_BNDSTA_ERROR_CODE) {
 425         case 2: /* Bound directory has invalid entry. */
 426                 if (mpx_handle_bd_fault(xsave_buf))
 427                         goto exit_trap;
 428                 break; /* Success, it was handled */
 429         case 1: /* Bound violation. */
 430                 info = mpx_generate_siginfo(regs, xsave_buf);
 431                 if (IS_ERR(info)) {
 432                         /*
 433                          * We failed to decode the MPX instruction.  Act as if
 434                          * the exception was not caused by MPX.
 435                          */
 436                         goto exit_trap;
 437                 }
 438                 /*
 439                  * Success, we decoded the instruction and retrieved
 440                  * an 'info' containing the address being accessed
 441                  * which caused the exception.  This information
 442                  * allows and application to possibly handle the
 443                  * #BR exception itself.
 444                  */
 445                 do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, info);
 446                 kfree(info);
 447                 break;
 448         case 0: /* No exception caused by Intel MPX operations. */
 449                 goto exit_trap;
 450         default:
 451                 die("bounds", regs, error_code);
 452         }
 453
 454 exit:
 455         exception_exit(prev_state);
 456         return;
 457 exit_trap:
 458         /*
 459          * This path out is for all the cases where we could not
 460          * handle the exception in some way (like allocating a
 461          * table or telling userspace about it.  We will also end
 462          * up here if the kernel has MPX turned off at compile
 463          * time..
 464          */
 465         do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, NULL);
 466         exception_exit(prev_state);
 467 }
 468
 469 dotraplinkage void
 470 do_general_protection(struct pt_regs *regs, long error_code)
 471 {
 472         struct task_struct *tsk;
 473         enum ctx_state prev_state;
 474
 475         prev_state = exception_enter();
 476         conditional_sti(regs);
 477
 478         if (v8086_mode(regs)) {
 479                 local_irq_enable();
 480                 handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
 481                 goto exit;
 482         }
 483
 484         tsk = current;
 485         if (!user_mode(regs)) {
 486                 if (fixup_exception(regs))
 487                         goto exit;
 488
 489                 tsk->thread.error_code = error_code;
 490                 tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
 491                 if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs, error_code,
 492                                X86_TRAP_GP, SIGSEGV) != NOTIFY_STOP)
 493                         die("general protection fault", regs, error_code);
 494                 goto exit;
 495         }
 496
 497         tsk->thread.error_code = error_code;
 498         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
 499
 500         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
 501                         printk_ratelimit()) {
 502                 pr_info("%s[%d] general protection ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 503                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk),
 504                         regs->ip, regs->sp, error_code);
 505                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 506                 pr_cont("\n");
 507         }
 508
 509         force_sig_info(SIGSEGV, SEND_SIG_PRIV, tsk);
 510 exit:
 511         exception_exit(prev_state);
 512 }
 513 NOKPROBE_SYMBOL(do_general_protection);
 514
 515 /* May run on IST stack. */
 516 dotraplinkage void notrace do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
 517 {
 518         enum ctx_state prev_state;
 519
 520 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 521         /*
 522          * ftrace must be first, everything else may cause a recursive crash.
 523          * See note by declaration of modifying_ftrace_code in ftrace.c
 524          */
 525         if (unlikely(atomic_read(&modifying_ftrace_code)) &&
 526             ftrace_int3_handler(regs))
 527                 return;
 528 #endif
 529         if (poke_int3_handler(regs))
 530                 return;
 531
 532         prev_state = ist_enter(regs);
 533 #ifdef CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP
 534         if (kgdb_ll_trap(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
 535                                 SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 536                 goto exit;
 537 #endif /* CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP */
 538
 539 #ifdef CONFIG_KPROBES
 540         if (kprobe_int3_handler(regs))
 541                 goto exit;
 542 #endif
 543
 544         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
 545                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 546                 goto exit;
 547
 548         /*
 549          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
 550          * as we may switch to the interrupt stack.
 551          */
 552         debug_stack_usage_inc();
 553         conditional_sti_ist(regs);
 554         do_trap(X86_TRAP_BP, SIGTRAP, "int3", regs, error_code, NULL);
 555         conditional_cli_ist(regs);
 556         debug_stack_usage_dec();
 557 exit:
 558         ist_exit(regs, prev_state);
 559 }
 560 NOKPROBE_SYMBOL(do_int3);
 561
 562 #ifdef CONFIG_X86_64
 563 /*
 564  * Help handler running on IST stack to switch off the IST stack if the
 565  * interrupted code was in user mode. The actual stack switch is done in
 566  * entry_64.S
 567  */
 568 asmlinkage __visible notrace struct pt_regs *sync_regs(struct pt_regs *eregs)
 569 {
 570         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
 571         *regs = *eregs;
 572         return regs;
 573 }
 574 NOKPROBE_SYMBOL(sync_regs);
 575
 576 struct bad_iret_stack {
 577         void *error_entry_ret;
 578         struct pt_regs regs;
 579 };
 580
 581 asmlinkage __visible notrace
 582 struct bad_iret_stack *fixup_bad_iret(struct bad_iret_stack *s)
 583 {
 584         /*
 585          * This is called from entry_64.S early in handling a fault
 586          * caused by a bad iret to user mode.  To handle the fault
 587          * correctly, we want move our stack frame to task_pt_regs
 588          * and we want to pretend that the exception came from the
 589          * iret target.
 590          */
 591         struct bad_iret_stack *new_stack =
 592                 container_of(task_pt_regs(current),
 593                              struct bad_iret_stack, regs);
 594
 595         /* Copy the IRET target to the new stack. */
 596         memmove(&new_stack->regs.ip, (void *)s->regs.sp, 5*8);
 597
 598         /* Copy the remainder of the stack from the current stack. */
 599         memmove(new_stack, s, offsetof(struct bad_iret_stack, regs.ip));
 600
 601         BUG_ON(!user_mode(&new_stack->regs));
 602         return new_stack;
 603 }
 604 NOKPROBE_SYMBOL(fixup_bad_iret);
 605 #endif
 606
 607 /*
 608  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
 609  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
 610  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
 611  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
 612  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
 613  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
 614  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
 615  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
 616  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
 617  *
 618  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
 619  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
 620  * user code runs with the correct debug control register even though
 621  * we clear it here.
 622  *
 623  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
 624  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
 625  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
 626  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
 627  * by user code)
 628  *
 629  * May run on IST stack.
 630  */
 631 dotraplinkage void do_debug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 632 {
 633         struct task_struct *tsk = current;
 634         enum ctx_state prev_state;
 635         int user_icebp = 0;
 636         unsigned long dr6;
 637         int si_code;
 638
 639         prev_state = ist_enter(regs);
 640
 641         get_debugreg(dr6, 6);
 642
 643         /* Filter out all the reserved bits which are preset to 1 */
 644         dr6 &= ~DR6_RESERVED;
 645
 646         /*
 647          * If dr6 has no reason to give us about the origin of this trap,
 648          * then it's very likely the result of an icebp/int01 trap.
 649          * User wants a sigtrap for that.
 650          */
 651         if (!dr6 && user_mode(regs))
 652                 user_icebp = 1;
 653
 654         /* Catch kmemcheck conditions first of all! */
 655         if ((dr6 & DR_STEP) && kmemcheck_trap(regs))
 656                 goto exit;
 657
 658         /* DR6 may or may not be cleared by the CPU */
 659         set_debugreg(0, 6);
 660
 661         /*
 662          * The processor cleared BTF, so don't mark that we need it set.
 663          */
 664         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_BLOCKSTEP);
 665
 666         /* Store the virtualized DR6 value */
 667         tsk->thread.debugreg6 = dr6;
 668
 669 #ifdef CONFIG_KPROBES
 670         if (kprobe_debug_handler(regs))
 671                 goto exit;
 672 #endif
 673
 674         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, (long)&dr6, error_code,
 675                                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 676                 goto exit;
 677
 678         /*
 679          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
 680          * as we may switch to the interrupt stack.
 681          */
 682         debug_stack_usage_inc();
 683
 684         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
 685         conditional_sti_ist(regs);
 686
 687         if (v8086_mode(regs)) {
 688                 handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code,
 689                                         X86_TRAP_DB);
 690                 conditional_cli_ist(regs);
 691                 debug_stack_usage_dec();
 692                 goto exit;
 693         }
 694
 695         /*
 696          * Single-stepping through system calls: ignore any exceptions in
 697          * kernel space, but re-enable TF when returning to user mode.
 698          *
 699          * We already checked v86 mode above, so we can check for kernel mode
 700          * by just checking the CPL of CS.
 701          */
 702         if ((dr6 & DR_STEP) && !user_mode(regs)) {
 703                 tsk->thread.debugreg6 &= ~DR_STEP;
 704                 set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
 705                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 706         }
 707         si_code = get_si_code(tsk->thread.debugreg6);
 708         if (tsk->thread.debugreg6 & (DR_STEP | DR_TRAP_BITS) || user_icebp)
 709                 send_sigtrap(tsk, regs, error_code, si_code);
 710         conditional_cli_ist(regs);
 711         debug_stack_usage_dec();
 712
 713 exit:
 714         ist_exit(regs, prev_state);
 715 }
 716 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug);
 717
 718 /*
 719  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
 720  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
 721  * IRQ13 behaviour
 722  */
 723 static void math_error(struct pt_regs *regs, int error_code, int trapnr)
 724 {
 725         struct task_struct *task = current;
 726         siginfo_t info;
 727         unsigned short err;
 728         char *str = (trapnr == X86_TRAP_MF) ? "fpu exception" :
 729                                                 "simd exception";
 730
 731         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, SIGFPE) == NOTIFY_STOP)
 732                 return;
 733         conditional_sti(regs);
 734
 735         if (!user_mode(regs))
 736         {
 737                 if (!fixup_exception(regs)) {
 738                         task->thread.error_code = error_code;
 739                         task->thread.trap_nr = trapnr;
 740                         die(str, regs, error_code);
 741                 }
 742                 return;
 743         }
 744
 745         /*
 746          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 747          */
 748         unlazy_fpu(task);
 749         task->thread.trap_nr = trapnr;
 750         task->thread.error_code = error_code;
 751         info.si_signo = SIGFPE;
 752         info.si_errno = 0;
 753         info.si_addr = (void __user *)uprobe_get_trap_addr(regs);
 754         if (trapnr == X86_TRAP_MF) {
 755                 unsigned short cwd, swd;
 756                 /*
 757                  * (~cwd & swd) will mask out exceptions that are not set to unmasked
 758                  * status.  0x3f is the exception bits in these regs, 0x200 is the
 759                  * C1 reg you need in case of a stack fault, 0x040 is the stack
 760                  * fault bit.  We should only be taking one exception at a time,
 761                  * so if this combination doesn't produce any single exception,
 762                  * then we have a bad program that isn't synchronizing its FPU usage
 763                  * and it will suffer the consequences since we won't be able to
 764                  * fully reproduce the context of the exception
 765                  */
 766                 cwd = get_fpu_cwd(task);
 767                 swd = get_fpu_swd(task);
 768
 769                 err = swd & ~cwd;
 770         } else {
 771                 /*
 772                  * The SIMD FPU exceptions are handled a little differently, as there
 773                  * is only a single status/control register.  Thus, to determine which
 774                  * unmasked exception was caught we must mask the exception mask bits
 775                  * at 0x1f80, and then use these to mask the exception bits at 0x3f.
 776                  */
 777                 unsigned short mxcsr = get_fpu_mxcsr(task);
 778                 err = ~(mxcsr >> 7) & mxcsr;
 779         }
 780
 781         if (err & 0x001) {      /* Invalid op */
 782                 /*
 783                  * swd & 0x240 == 0x040: Stack Underflow
 784                  * swd & 0x240 == 0x240: Stack Overflow
 785                  * User must clear the SF bit (0x40) if set
 786                  */
 787                 info.si_code = FPE_FLTINV;
 788         } else if (err & 0x004) { /* Divide by Zero */
 789                 info.si_code = FPE_FLTDIV;
 790         } else if (err & 0x008) { /* Overflow */
 791                 info.si_code = FPE_FLTOVF;
 792         } else if (err & 0x012) { /* Denormal, Underflow */
 793                 info.si_code = FPE_FLTUND;
 794         } else if (err & 0x020) { /* Precision */
 795                 info.si_code = FPE_FLTRES;
 796         } else {
 797                 /*
 798                  * If we're using IRQ 13, or supposedly even some trap
 799                  * X86_TRAP_MF implementations, it's possible
 800                  * we get a spurious trap, which is not an error.
 801                  */
 802                 return;
 803         }
 804         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 805 }
 806
 807 dotraplinkage void do_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 808 {
 809         enum ctx_state prev_state;
 810
 811         prev_state = exception_enter();
 812         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_MF);
 813         exception_exit(prev_state);
 814 }
 815
 816 dotraplinkage void
 817 do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 818 {
 819         enum ctx_state prev_state;
 820
 821         prev_state = exception_enter();
 822         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_XF);
 823         exception_exit(prev_state);
 824 }
 825
 826 dotraplinkage void
 827 do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 828 {
 829         conditional_sti(regs);
 830 #if 0
 831         /* No need to warn about this any longer. */
 832         pr_info("Ignoring P6 Local APIC Spurious Interrupt Bug...\n");
 833 #endif
 834 }
 835
 836 asmlinkage __visible void __attribute__((weak)) smp_thermal_interrupt(void)
 837 {
 838 }
 839
 840 asmlinkage __visible void __attribute__((weak)) smp_threshold_interrupt(void)
 841 {
 842 }
 843
 844 /*
 845  * 'math_state_restore()' saves the current math information in the
 846  * old math state array, and gets the new ones from the current task
 847  *
 848  * Careful.. There are problems with IBM-designed IRQ13 behaviour.
 849  * Don't touch unless you *really* know how it works.
 850  *
 851  * Must be called with kernel preemption disabled (eg with local
 852  * local interrupts as in the case of do_device_not_available).
 853  */
 854 void math_state_restore(void)
 855 {
 856         struct task_struct *tsk = current;
 857
 858         if (!tsk_used_math(tsk)) {
 859                 local_irq_enable();
 860                 /*
 861                  * does a slab alloc which can sleep
 862                  */
 863                 if (init_fpu(tsk)) {
 864                         /*
 865                          * ran out of memory!
 866                          */
 867                         do_group_exit(SIGKILL);
 868                         return;
 869                 }
 870                 local_irq_disable();
 871         }
 872
 873         /* Avoid __kernel_fpu_begin() right after __thread_fpu_begin() */
 874         kernel_fpu_disable();
 875         __thread_fpu_begin(tsk);
 876         if (unlikely(restore_fpu_checking(tsk))) {
 877                 fpu_reset_state(tsk);
 878                 force_sig_info(SIGSEGV, SEND_SIG_PRIV, tsk);
 879         } else {
 880                 tsk->thread.fpu_counter++;
 881         }
 882         kernel_fpu_enable();
 883 }
 884 EXPORT_SYMBOL_GPL(math_state_restore);
 885
 886 dotraplinkage void
 887 do_device_not_available(struct pt_regs *regs, long error_code)
 888 {
 889         enum ctx_state prev_state;
 890
 891         prev_state = exception_enter();
 892         BUG_ON(use_eager_fpu());
 893
 894 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
 895         if (read_cr0() & X86_CR0_EM) {
 896                 struct math_emu_info info = { };
 897
 898                 conditional_sti(regs);
 899
 900                 info.regs = regs;
 901                 math_emulate(&info);
 902                 exception_exit(prev_state);
 903                 return;
 904         }
 905 #endif
 906         math_state_restore(); /* interrupts still off */
 907 #ifdef CONFIG_X86_32
 908         conditional_sti(regs);
 909 #endif
 910         exception_exit(prev_state);
 911 }
 912 NOKPROBE_SYMBOL(do_device_not_available);
 913
 914 #ifdef CONFIG_X86_32
 915 dotraplinkage void do_iret_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 916 {
 917         siginfo_t info;
 918         enum ctx_state prev_state;
 919
 920         prev_state = exception_enter();
 921         local_irq_enable();
 922
 923         info.si_signo = SIGILL;
 924         info.si_errno = 0;
 925         info.si_code = ILL_BADSTK;
 926         info.si_addr = NULL;
 927         if (notify_die(DIE_TRAP, "iret exception", regs, error_code,
 928                         X86_TRAP_IRET, SIGILL) != NOTIFY_STOP) {
 929                 do_trap(X86_TRAP_IRET, SIGILL, "iret exception", regs, error_code,
 930                         &info);
 931         }
 932         exception_exit(prev_state);
 933 }
 934 #endif
 935
 936 /* Set of traps needed for early debugging. */
 937 void __init early_trap_init(void)
 938 {
 939         /*
 940          * Don't use IST to set DEBUG_STACK as it doesn't work until TSS
 941          * is ready in cpu_init() <-- trap_init(). Before trap_init(),
 942          * CPU runs at ring 0 so it is impossible to hit an invalid
 943          * stack.  Using the original stack works well enough at this
 944          * early stage. DEBUG_STACK will be equipped after cpu_init() in
 945          * trap_init().
 946          *
 947          * We don't need to set trace_idt_table like set_intr_gate(),
 948          * since we don't have trace_debug and it will be reset to
 949          * 'debug' in trap_init() by set_intr_gate_ist().
 950          */
 951         set_intr_gate_notrace(X86_TRAP_DB, debug);
 952         /* int3 can be called from all */
 953         set_system_intr_gate(X86_TRAP_BP, &int3);
 954 #ifdef CONFIG_X86_32
 955         set_intr_gate(X86_TRAP_PF, page_fault);
 956 #endif
 957         load_idt(&idt_descr);
 958 }
 959
 960 void __init early_trap_pf_init(void)
 961 {
 962 #ifdef CONFIG_X86_64
 963         set_intr_gate(X86_TRAP_PF, page_fault);
 964 #endif
 965 }
 966
 967 void __init trap_init(void)
 968 {
 969         int i;
 970
 971 #ifdef CONFIG_EISA
 972         void __iomem *p = early_ioremap(0x0FFFD9, 4);
 973
 974         if (readl(p) == 'E' + ('I'<<8) + ('S'<<16) + ('A'<<24))
 975                 EISA_bus = 1;
 976         early_iounmap(p, 4);
 977 #endif
 978
 979         set_intr_gate(X86_TRAP_DE, divide_error);
 980         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_NMI, &nmi, NMI_STACK);
 981         /* int4 can be called from all */
 982         set_system_intr_gate(X86_TRAP_OF, &overflow);
 983         set_intr_gate(X86_TRAP_BR, bounds);
 984         set_intr_gate(X86_TRAP_UD, invalid_op);
 985         set_intr_gate(X86_TRAP_NM, device_not_available);
 986 #ifdef CONFIG_X86_32
 987         set_task_gate(X86_TRAP_DF, GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
 988 #else
 989         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_DF, &double_fault, DOUBLEFAULT_STACK);
 990 #endif
 991         set_intr_gate(X86_TRAP_OLD_MF, coprocessor_segment_overrun);
 992         set_intr_gate(X86_TRAP_TS, invalid_TSS);
 993         set_intr_gate(X86_TRAP_NP, segment_not_present);
 994         set_intr_gate(X86_TRAP_SS, stack_segment);
 995         set_intr_gate(X86_TRAP_GP, general_protection);
 996         set_intr_gate(X86_TRAP_SPURIOUS, spurious_interrupt_bug);
 997         set_intr_gate(X86_TRAP_MF, coprocessor_error);
 998         set_intr_gate(X86_TRAP_AC, alignment_check);
 999 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1000         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_MC, &machine_check, MCE_STACK);
1001 #endif
1002         set_intr_gate(X86_TRAP_XF, simd_coprocessor_error);
1003
1004         /* Reserve all the builtin and the syscall vector: */
1005         for (i = 0; i < FIRST_EXTERNAL_VECTOR; i++)
1006                 set_bit(i, used_vectors);
1007
1008 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
1009         set_system_intr_gate(IA32_SYSCALL_VECTOR, ia32_syscall);
1010         set_bit(IA32_SYSCALL_VECTOR, used_vectors);
1011 #endif
1012
1013 #ifdef CONFIG_X86_32
1014         set_system_trap_gate(SYSCALL_VECTOR, &system_call);
1015         set_bit(SYSCALL_VECTOR, used_vectors);
1016 #endif
1017
1018         /*
1019          * Set the IDT descriptor to a fixed read-only location, so that the
1020          * "sidt" instruction will not leak the location of the kernel, and
1021          * to defend the IDT against arbitrary memory write vulnerabilities.
1022          * It will be reloaded in cpu_init() */
1023         __set_fixmap(FIX_RO_IDT, __pa_symbol(idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
1024         idt_descr.address = fix_to_virt(FIX_RO_IDT);
1025
1026         /*
1027          * Should be a barrier for any external CPU state:
1028          */
1029         cpu_init();
1030
1031         /*
1032          * X86_TRAP_DB and X86_TRAP_BP have been set
1033          * in early_trap_init(). However, ITS works only after
1034          * cpu_init() loads TSS. See comments in early_trap_init().
1035          */
1036         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_DB, &debug, DEBUG_STACK);
1037         /* int3 can be called from all */
1038         set_system_intr_gate_ist(X86_TRAP_BP, &int3, DEBUG_STACK);
1039
1040         x86_init.irqs.trap_init();
1041
1042 #ifdef CONFIG_X86_64
1043         memcpy(&debug_idt_table, &idt_table, IDT_ENTRIES * 16);
1044         set_nmi_gate(X86_TRAP_DB, &debug);
1045         set_nmi_gate(X86_TRAP_BP, &int3);
1046 #endif
1047 }