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/export.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/text-patching.h>
  55 #include <asm/ftrace.h>
  56 #include <asm/traps.h>
  57 #include <asm/desc.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/fpu/xstate.h>
  64 #include <asm/trace/mpx.h>
  65 #include <asm/mpx.h>
  66 #include <asm/vm86.h>
  67
  68 #ifdef CONFIG_X86_64
  69 #include <asm/x86_init.h>
  70 #include <asm/pgalloc.h>
  71 #include <asm/proto.h>
  72
  73 /* No need to be aligned, but done to keep all IDTs defined the same way. */
  74 gate_desc debug_idt_table[NR_VECTORS] __page_aligned_bss;
  75 #else
  76 #include <asm/processor-flags.h>
  77 #include <asm/setup.h>
  78 #include <asm/proto.h>
  79 #endif
  80
  81 /* Must be page-aligned because the real IDT is used in a fixmap. */
  82 gate_desc idt_table[NR_VECTORS] __page_aligned_bss;
  83
  84 DECLARE_BITMAP(used_vectors, NR_VECTORS);
  85 EXPORT_SYMBOL_GPL(used_vectors);
  86
  87 static inline void cond_local_irq_enable(struct pt_regs *regs)
  88 {
  89         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
  90                 local_irq_enable();
  91 }
  92
  93 static inline void cond_local_irq_disable(struct pt_regs *regs)
  94 {
  95         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
  96                 local_irq_disable();
  97 }
  98
  99 /*
 100  * In IST context, we explicitly disable preemption.  This serves two
 101  * purposes: it makes it much less likely that we would accidentally
 102  * schedule in IST context and it will force a warning if we somehow
 103  * manage to schedule by accident.
 104  */
 105 void ist_enter(struct pt_regs *regs)
 106 {
 107         if (user_mode(regs)) {
 108                 RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 109         } else {
 110                 /*
 111                  * We might have interrupted pretty much anything.  In
 112                  * fact, if we're a machine check, we can even interrupt
 113                  * NMI processing.  We don't want in_nmi() to return true,
 114                  * but we need to notify RCU.
 115                  */
 116                 rcu_nmi_enter();
 117         }
 118
 119         preempt_disable();
 120
 121         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
 122         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "ist_enter didn't work");
 123 }
 124
 125 void ist_exit(struct pt_regs *regs)
 126 {
 127         preempt_enable_no_resched();
 128
 129         if (!user_mode(regs))
 130                 rcu_nmi_exit();
 131 }
 132
 133 /**
 134  * ist_begin_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
 135  * @regs:       regs passed to the IST exception handler
 136  *
 137  * IST exception handlers normally cannot schedule.  As a special
 138  * exception, if the exception interrupted userspace code (i.e.
 139  * user_mode(regs) would return true) and the exception was not
 140  * a double fault, it can be safe to schedule.  ist_begin_non_atomic()
 141  * begins a non-atomic section within an ist_enter()/ist_exit() region.
 142  * Callers are responsible for enabling interrupts themselves inside
 143  * the non-atomic section, and callers must call ist_end_non_atomic()
 144  * before ist_exit().
 145  */
 146 void ist_begin_non_atomic(struct pt_regs *regs)
 147 {
 148         BUG_ON(!user_mode(regs));
 149
 150         /*
 151          * Sanity check: we need to be on the normal thread stack.  This
 152          * will catch asm bugs and any attempt to use ist_preempt_enable
 153          * from double_fault.
 154          */
 155         BUG_ON((unsigned long)(current_top_of_stack() -
 156                                current_stack_pointer) >= THREAD_SIZE);
 157
 158         preempt_enable_no_resched();
 159 }
 160
 161 /**
 162  * ist_end_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
 163  *
 164  * Ends a non-atomic section started with ist_begin_non_atomic().
 165  */
 166 void ist_end_non_atomic(void)
 167 {
 168         preempt_disable();
 169 }
 170
 171 static nokprobe_inline int
 172 do_trap_no_signal(struct task_struct *tsk, int trapnr, char *str,
 173                   struct pt_regs *regs, long error_code)
 174 {
 175         if (v8086_mode(regs)) {
 176                 /*
 177                  * Traps 0, 1, 3, 4, and 5 should be forwarded to vm86.
 178                  * On nmi (interrupt 2), do_trap should not be called.
 179                  */
 180                 if (trapnr < X86_TRAP_UD) {
 181                         if (!handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs,
 182                                                 error_code, trapnr))
 183                                 return 0;
 184                 }
 185                 return -1;
 186         }
 187
 188         if (!user_mode(regs)) {
 189                 if (!fixup_exception(regs, trapnr)) {
 190                         tsk->thread.error_code = error_code;
 191                         tsk->thread.trap_nr = trapnr;
 192                         die(str, regs, error_code);
 193                 }
 194                 return 0;
 195         }
 196
 197         return -1;
 198 }
 199
 200 static siginfo_t *fill_trap_info(struct pt_regs *regs, int signr, int trapnr,
 201                                 siginfo_t *info)
 202 {
 203         unsigned long siaddr;
 204         int sicode;
 205
 206         switch (trapnr) {
 207         default:
 208                 return SEND_SIG_PRIV;
 209
 210         case X86_TRAP_DE:
 211                 sicode = FPE_INTDIV;
 212                 siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs);
 213                 break;
 214         case X86_TRAP_UD:
 215                 sicode = ILL_ILLOPN;
 216                 siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs);
 217                 break;
 218         case X86_TRAP_AC:
 219                 sicode = BUS_ADRALN;
 220                 siaddr = 0;
 221                 break;
 222         }
 223
 224         info->si_signo = signr;
 225         info->si_errno = 0;
 226         info->si_code = sicode;
 227         info->si_addr = (void __user *)siaddr;
 228         return info;
 229 }
 230
 231 static void
 232 do_trap(int trapnr, int signr, char *str, struct pt_regs *regs,
 233         long error_code, siginfo_t *info)
 234 {
 235         struct task_struct *tsk = current;
 236
 237
 238         if (!do_trap_no_signal(tsk, trapnr, str, regs, error_code))
 239                 return;
 240         /*
 241          * We want error_code and trap_nr set for userspace faults and
 242          * kernelspace faults which result in die(), but not
 243          * kernelspace faults which are fixed up.  die() gives the
 244          * process no chance to handle the signal and notice the
 245          * kernel fault information, so that won't result in polluting
 246          * the information about previously queued, but not yet
 247          * delivered, faults.  See also do_general_protection below.
 248          */
 249         tsk->thread.error_code = error_code;
 250         tsk->thread.trap_nr = trapnr;
 251
 252         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, signr) &&
 253             printk_ratelimit()) {
 254                 pr_info("%s[%d] trap %s ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 255                         tsk->comm, tsk->pid, str,
 256                         regs->ip, regs->sp, error_code);
 257                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 258                 pr_cont("\n");
 259         }
 260
 261         force_sig_info(signr, info ?: SEND_SIG_PRIV, tsk);
 262 }
 263 NOKPROBE_SYMBOL(do_trap);
 264
 265 static void do_error_trap(struct pt_regs *regs, long error_code, char *str,
 266                           unsigned long trapnr, int signr)
 267 {
 268         siginfo_t info;
 269
 270         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 271
 272         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) !=
 273                         NOTIFY_STOP) {
 274                 cond_local_irq_enable(regs);
 275                 do_trap(trapnr, signr, str, regs, error_code,
 276                         fill_trap_info(regs, signr, trapnr, &info));
 277         }
 278 }
 279
 280 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name)                              \
 281 dotraplinkage void do_##name(struct pt_regs *regs, long error_code)     \
 282 {                                                                       \
 283         do_error_trap(regs, error_code, str, trapnr, signr);            \
 284 }
 285
 286 DO_ERROR(X86_TRAP_DE,     SIGFPE,  "divide error",              divide_error)
 287 DO_ERROR(X86_TRAP_OF,     SIGSEGV, "overflow",                  overflow)
 288 DO_ERROR(X86_TRAP_UD,     SIGILL,  "invalid opcode",            invalid_op)
 289 DO_ERROR(X86_TRAP_OLD_MF, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun",coprocessor_segment_overrun)
 290 DO_ERROR(X86_TRAP_TS,     SIGSEGV, "invalid TSS",               invalid_TSS)
 291 DO_ERROR(X86_TRAP_NP,     SIGBUS,  "segment not present",       segment_not_present)
 292 DO_ERROR(X86_TRAP_SS,     SIGBUS,  "stack segment",             stack_segment)
 293 DO_ERROR(X86_TRAP_AC,     SIGBUS,  "alignment check",           alignment_check)
 294
 295 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 296 __visible void __noreturn handle_stack_overflow(const char *message,
 297                                                 struct pt_regs *regs,
 298                                                 unsigned long fault_address)
 299 {
 300         printk(KERN_EMERG "BUG: stack guard page was hit at %p (stack is %p..%p)\n",
 301                  (void *)fault_address, current->stack,
 302                  (char *)current->stack + THREAD_SIZE - 1);
 303         die(message, regs, 0);
 304
 305         /* Be absolutely certain we don't return. */
 306         panic(message);
 307 }
 308 #endif
 309
 310 #ifdef CONFIG_X86_64
 311 /* Runs on IST stack */
 312 dotraplinkage void do_double_fault(struct pt_regs *regs, long error_code)
 313 {
 314         static const char str[] = "double fault";
 315         struct task_struct *tsk = current;
 316 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 317         unsigned long cr2;
 318 #endif
 319
 320 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
 321         extern unsigned char native_irq_return_iret[];
 322
 323         /*
 324          * If IRET takes a non-IST fault on the espfix64 stack, then we
 325          * end up promoting it to a doublefault.  In that case, modify
 326          * the stack to make it look like we just entered the #GP
 327          * handler from user space, similar to bad_iret.
 328          *
 329          * No need for ist_enter here because we don't use RCU.
 330          */
 331         if (((long)regs->sp >> PGDIR_SHIFT) == ESPFIX_PGD_ENTRY &&
 332                 regs->cs == __KERNEL_CS &&
 333                 regs->ip == (unsigned long)native_irq_return_iret)
 334         {
 335                 struct pt_regs *normal_regs = task_pt_regs(current);
 336
 337                 /* Fake a #GP(0) from userspace. */
 338                 memmove(&normal_regs->ip, (void *)regs->sp, 5*8);
 339                 normal_regs->orig_ax = 0;  /* Missing (lost) #GP error code */
 340                 regs->ip = (unsigned long)general_protection;
 341                 regs->sp = (unsigned long)&normal_regs->orig_ax;
 342
 343                 return;
 344         }
 345 #endif
 346
 347         ist_enter(regs);
 348         notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, X86_TRAP_DF, SIGSEGV);
 349
 350         tsk->thread.error_code = error_code;
 351         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_DF;
 352
 353 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 354         /*
 355          * If we overflow the stack into a guard page, the CPU will fail
 356          * to deliver #PF and will send #DF instead.  Similarly, if we
 357          * take any non-IST exception while too close to the bottom of
 358          * the stack, the processor will get a page fault while
 359          * delivering the exception and will generate a double fault.
 360          *
 361          * According to the SDM (footnote in 6.15 under "Interrupt 14 -
 362          * Page-Fault Exception (#PF):
 363          *
 364          *   Processors update CR2 whenever a page fault is detected. If a
 365          *   second page fault occurs while an earlier page fault is being
 366          *   deliv- ered, the faulting linear address of the second fault will
 367          *   overwrite the contents of CR2 (replacing the previous
 368          *   address). These updates to CR2 occur even if the page fault
 369          *   results in a double fault or occurs during the delivery of a
 370          *   double fault.
 371          *
 372          * The logic below has a small possibility of incorrectly diagnosing
 373          * some errors as stack overflows.  For example, if the IDT or GDT
 374          * gets corrupted such that #GP delivery fails due to a bad descriptor
 375          * causing #GP and we hit this condition while CR2 coincidentally
 376          * points to the stack guard page, we'll think we overflowed the
 377          * stack.  Given that we're going to panic one way or another
 378          * if this happens, this isn't necessarily worth fixing.
 379          *
 380          * If necessary, we could improve the test by only diagnosing
 381          * a stack overflow if the saved RSP points within 47 bytes of
 382          * the bottom of the stack: if RSP == tsk_stack + 48 and we
 383          * take an exception, the stack is already aligned and there
 384          * will be enough room SS, RSP, RFLAGS, CS, RIP, and a
 385          * possible error code, so a stack overflow would *not* double
 386          * fault.  With any less space left, exception delivery could
 387          * fail, and, as a practical matter, we've overflowed the
 388          * stack even if the actual trigger for the double fault was
 389          * something else.
 390          */
 391         cr2 = read_cr2();
 392         if ((unsigned long)task_stack_page(tsk) - 1 - cr2 < PAGE_SIZE)
 393                 handle_stack_overflow("kernel stack overflow (double-fault)", regs, cr2);
 394 #endif
 395
 396 #ifdef CONFIG_DOUBLEFAULT
 397         df_debug(regs, error_code);
 398 #endif
 399         /*
 400          * This is always a kernel trap and never fixable (and thus must
 401          * never return).
 402          */
 403         for (;;)
 404                 die(str, regs, error_code);
 405 }
 406 #endif
 407
 408 dotraplinkage void do_bounds(struct pt_regs *regs, long error_code)
 409 {
 410         const struct mpx_bndcsr *bndcsr;
 411         siginfo_t *info;
 412
 413         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 414         if (notify_die(DIE_TRAP, "bounds", regs, error_code,
 415                         X86_TRAP_BR, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 416                 return;
 417         cond_local_irq_enable(regs);
 418
 419         if (!user_mode(regs))
 420                 die("bounds", regs, error_code);
 421
 422         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_MPX)) {
 423                 /* The exception is not from Intel MPX */
 424                 goto exit_trap;
 425         }
 426
 427         /*
 428          * We need to look at BNDSTATUS to resolve this exception.
 429          * A NULL here might mean that it is in its 'init state',
 430          * which is all zeros which indicates MPX was not
 431          * responsible for the exception.
 432          */
 433         bndcsr = get_xsave_field_ptr(XFEATURE_MASK_BNDCSR);
 434         if (!bndcsr)
 435                 goto exit_trap;
 436
 437         trace_bounds_exception_mpx(bndcsr);
 438         /*
 439          * The error code field of the BNDSTATUS register communicates status
 440          * information of a bound range exception #BR or operation involving
 441          * bound directory.
 442          */
 443         switch (bndcsr->bndstatus & MPX_BNDSTA_ERROR_CODE) {
 444         case 2: /* Bound directory has invalid entry. */
 445                 if (mpx_handle_bd_fault())
 446                         goto exit_trap;
 447                 break; /* Success, it was handled */
 448         case 1: /* Bound violation. */
 449                 info = mpx_generate_siginfo(regs);
 450                 if (IS_ERR(info)) {
 451                         /*
 452                          * We failed to decode the MPX instruction.  Act as if
 453                          * the exception was not caused by MPX.
 454                          */
 455                         goto exit_trap;
 456                 }
 457                 /*
 458                  * Success, we decoded the instruction and retrieved
 459                  * an 'info' containing the address being accessed
 460                  * which caused the exception.  This information
 461                  * allows and application to possibly handle the
 462                  * #BR exception itself.
 463                  */
 464                 do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, info);
 465                 kfree(info);
 466                 break;
 467         case 0: /* No exception caused by Intel MPX operations. */
 468                 goto exit_trap;
 469         default:
 470                 die("bounds", regs, error_code);
 471         }
 472
 473         return;
 474
 475 exit_trap:
 476         /*
 477          * This path out is for all the cases where we could not
 478          * handle the exception in some way (like allocating a
 479          * table or telling userspace about it.  We will also end
 480          * up here if the kernel has MPX turned off at compile
 481          * time..
 482          */
 483         do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, NULL);
 484 }
 485
 486 dotraplinkage void
 487 do_general_protection(struct pt_regs *regs, long error_code)
 488 {
 489         struct task_struct *tsk;
 490
 491         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 492         cond_local_irq_enable(regs);
 493
 494         if (v8086_mode(regs)) {
 495                 local_irq_enable();
 496                 handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
 497                 return;
 498         }
 499
 500         tsk = current;
 501         if (!user_mode(regs)) {
 502                 if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_GP))
 503                         return;
 504
 505                 tsk->thread.error_code = error_code;
 506                 tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
 507                 if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs, error_code,
 508                                X86_TRAP_GP, SIGSEGV) != NOTIFY_STOP)
 509                         die("general protection fault", regs, error_code);
 510                 return;
 511         }
 512
 513         tsk->thread.error_code = error_code;
 514         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
 515
 516         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
 517                         printk_ratelimit()) {
 518                 pr_info("%s[%d] general protection ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 519                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk),
 520                         regs->ip, regs->sp, error_code);
 521                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 522                 pr_cont("\n");
 523         }
 524
 525         force_sig_info(SIGSEGV, SEND_SIG_PRIV, tsk);
 526 }
 527 NOKPROBE_SYMBOL(do_general_protection);
 528
 529 dotraplinkage void notrace do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
 530 {
 531 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 532         /*
 533          * ftrace must be first, everything else may cause a recursive crash.
 534          * See note by declaration of modifying_ftrace_code in ftrace.c
 535          */
 536         if (unlikely(atomic_read(&modifying_ftrace_code)) &&
 537             ftrace_int3_handler(regs))
 538                 return;
 539 #endif
 540         if (poke_int3_handler(regs))
 541                 return;
 542
 543         /*
 544          * Use ist_enter despite the fact that we don't use an IST stack.
 545          * We can be called from a kprobe in non-CONTEXT_KERNEL kernel
 546          * mode or even during context tracking state changes.
 547          *
 548          * This means that we can't schedule.  That's okay.
 549          */
 550         ist_enter(regs);
 551
 552         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 553 #ifdef CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP
 554         if (kgdb_ll_trap(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
 555                                 SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 556                 goto exit;
 557 #endif /* CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP */
 558
 559 #ifdef CONFIG_KPROBES
 560         if (kprobe_int3_handler(regs))
 561                 goto exit;
 562 #endif
 563
 564         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
 565                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 566                 goto exit;
 567
 568         preempt_disable();
 569         cond_local_irq_enable(regs);
 570         do_trap(X86_TRAP_BP, SIGTRAP, "int3", regs, error_code, NULL);
 571         cond_local_irq_disable(regs);
 572         preempt_enable_no_resched();
 573 exit:
 574         ist_exit(regs);
 575 }
 576 NOKPROBE_SYMBOL(do_int3);
 577
 578 #ifdef CONFIG_X86_64
 579 /*
 580  * Help handler running on IST stack to switch off the IST stack if the
 581  * interrupted code was in user mode. The actual stack switch is done in
 582  * entry_64.S
 583  */
 584 asmlinkage __visible notrace struct pt_regs *sync_regs(struct pt_regs *eregs)
 585 {
 586         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
 587         *regs = *eregs;
 588         return regs;
 589 }
 590 NOKPROBE_SYMBOL(sync_regs);
 591
 592 struct bad_iret_stack {
 593         void *error_entry_ret;
 594         struct pt_regs regs;
 595 };
 596
 597 asmlinkage __visible notrace
 598 struct bad_iret_stack *fixup_bad_iret(struct bad_iret_stack *s)
 599 {
 600         /*
 601          * This is called from entry_64.S early in handling a fault
 602          * caused by a bad iret to user mode.  To handle the fault
 603          * correctly, we want move our stack frame to task_pt_regs
 604          * and we want to pretend that the exception came from the
 605          * iret target.
 606          */
 607         struct bad_iret_stack *new_stack =
 608                 container_of(task_pt_regs(current),
 609                              struct bad_iret_stack, regs);
 610
 611         /* Copy the IRET target to the new stack. */
 612         memmove(&new_stack->regs.ip, (void *)s->regs.sp, 5*8);
 613
 614         /* Copy the remainder of the stack from the current stack. */
 615         memmove(new_stack, s, offsetof(struct bad_iret_stack, regs.ip));
 616
 617         BUG_ON(!user_mode(&new_stack->regs));
 618         return new_stack;
 619 }
 620 NOKPROBE_SYMBOL(fixup_bad_iret);
 621 #endif
 622
 623 static bool is_sysenter_singlestep(struct pt_regs *regs)
 624 {
 625         /*
 626          * We don't try for precision here.  If we're anywhere in the region of
 627          * code that can be single-stepped in the SYSENTER entry path, then
 628          * assume that this is a useless single-step trap due to SYSENTER
 629          * being invoked with TF set.  (We don't know in advance exactly
 630          * which instructions will be hit because BTF could plausibly
 631          * be set.)
 632          */
 633 #ifdef CONFIG_X86_32
 634         return (regs->ip - (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region) <
 635                 (unsigned long)__end_SYSENTER_singlestep_region -
 636                 (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region;
 637 #elif defined(CONFIG_IA32_EMULATION)
 638         return (regs->ip - (unsigned long)entry_SYSENTER_compat) <
 639                 (unsigned long)__end_entry_SYSENTER_compat -
 640                 (unsigned long)entry_SYSENTER_compat;
 641 #else
 642         return false;
 643 #endif
 644 }
 645
 646 /*
 647  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
 648  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
 649  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
 650  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
 651  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
 652  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
 653  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
 654  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
 655  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
 656  *
 657  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
 658  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
 659  * user code runs with the correct debug control register even though
 660  * we clear it here.
 661  *
 662  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
 663  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
 664  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
 665  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
 666  * by user code)
 667  *
 668  * May run on IST stack.
 669  */
 670 dotraplinkage void do_debug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 671 {
 672         struct task_struct *tsk = current;
 673         int user_icebp = 0;
 674         unsigned long dr6;
 675         int si_code;
 676
 677         ist_enter(regs);
 678
 679         get_debugreg(dr6, 6);
 680         /*
 681          * The Intel SDM says:
 682          *
 683          *   Certain debug exceptions may clear bits 0-3. The remaining
 684          *   contents of the DR6 register are never cleared by the
 685          *   processor. To avoid confusion in identifying debug
 686          *   exceptions, debug handlers should clear the register before
 687          *   returning to the interrupted task.
 688          *
 689          * Keep it simple: clear DR6 immediately.
 690          */
 691         set_debugreg(0, 6);
 692
 693         /* Filter out all the reserved bits which are preset to 1 */
 694         dr6 &= ~DR6_RESERVED;
 695
 696         /*
 697          * The SDM says "The processor clears the BTF flag when it
 698          * generates a debug exception."  Clear TIF_BLOCKSTEP to keep
 699          * TIF_BLOCKSTEP in sync with the hardware BTF flag.
 700          */
 701         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_BLOCKSTEP);
 702
 703         if (unlikely(!user_mode(regs) && (dr6 & DR_STEP) &&
 704                      is_sysenter_singlestep(regs))) {
 705                 dr6 &= ~DR_STEP;
 706                 if (!dr6)
 707                         goto exit;
 708                 /*
 709                  * else we might have gotten a single-step trap and hit a
 710                  * watchpoint at the same time, in which case we should fall
 711                  * through and handle the watchpoint.
 712                  */
 713         }
 714
 715         /*
 716          * If dr6 has no reason to give us about the origin of this trap,
 717          * then it's very likely the result of an icebp/int01 trap.
 718          * User wants a sigtrap for that.
 719          */
 720         if (!dr6 && user_mode(regs))
 721                 user_icebp = 1;
 722
 723         /* Catch kmemcheck conditions! */
 724         if ((dr6 & DR_STEP) && kmemcheck_trap(regs))
 725                 goto exit;
 726
 727         /* Store the virtualized DR6 value */
 728         tsk->thread.debugreg6 = dr6;
 729
 730 #ifdef CONFIG_KPROBES
 731         if (kprobe_debug_handler(regs))
 732                 goto exit;
 733 #endif
 734
 735         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, (long)&dr6, error_code,
 736                                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 737                 goto exit;
 738
 739         /*
 740          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
 741          * as we may switch to the interrupt stack.
 742          */
 743         debug_stack_usage_inc();
 744
 745         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
 746         preempt_disable();
 747         cond_local_irq_enable(regs);
 748
 749         if (v8086_mode(regs)) {
 750                 handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code,
 751                                         X86_TRAP_DB);
 752                 cond_local_irq_disable(regs);
 753                 preempt_enable_no_resched();
 754                 debug_stack_usage_dec();
 755                 goto exit;
 756         }
 757
 758         if (WARN_ON_ONCE((dr6 & DR_STEP) && !user_mode(regs))) {
 759                 /*
 760                  * Historical junk that used to handle SYSENTER single-stepping.
 761                  * This should be unreachable now.  If we survive for a while
 762                  * without anyone hitting this warning, we'll turn this into
 763                  * an oops.
 764                  */
 765                 tsk->thread.debugreg6 &= ~DR_STEP;
 766                 set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
 767                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 768         }
 769         si_code = get_si_code(tsk->thread.debugreg6);
 770         if (tsk->thread.debugreg6 & (DR_STEP | DR_TRAP_BITS) || user_icebp)
 771                 send_sigtrap(tsk, regs, error_code, si_code);
 772         cond_local_irq_disable(regs);
 773         preempt_enable_no_resched();
 774         debug_stack_usage_dec();
 775
 776 exit:
 777 #if defined(CONFIG_X86_32)
 778         /*
 779          * This is the most likely code path that involves non-trivial use
 780          * of the SYSENTER stack.  Check that we haven't overrun it.
 781          */
 782         WARN(this_cpu_read(cpu_tss.SYSENTER_stack_canary) != STACK_END_MAGIC,
 783              "Overran or corrupted SYSENTER stack\n");
 784 #endif
 785         ist_exit(regs);
 786 }
 787 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug);
 788
 789 /*
 790  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
 791  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
 792  * IRQ13 behaviour
 793  */
 794 static void math_error(struct pt_regs *regs, int error_code, int trapnr)
 795 {
 796         struct task_struct *task = current;
 797         struct fpu *fpu = &task->thread.fpu;
 798         siginfo_t info;
 799         char *str = (trapnr == X86_TRAP_MF) ? "fpu exception" :
 800                                                 "simd exception";
 801
 802         cond_local_irq_enable(regs);
 803
 804         if (!user_mode(regs)) {
 805                 if (fixup_exception(regs, trapnr))
 806                         return;
 807
 808                 task->thread.error_code = error_code;
 809                 task->thread.trap_nr = trapnr;
 810
 811                 if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code,
 812                                         trapnr, SIGFPE) != NOTIFY_STOP)
 813                         die(str, regs, error_code);
 814                 return;
 815         }
 816
 817         /*
 818          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 819          */
 820         fpu__save(fpu);
 821
 822         task->thread.trap_nr    = trapnr;
 823         task->thread.error_code = error_code;
 824         info.si_signo           = SIGFPE;
 825         info.si_errno           = 0;
 826         info.si_addr            = (void __user *)uprobe_get_trap_addr(regs);
 827
 828         info.si_code = fpu__exception_code(fpu, trapnr);
 829
 830         /* Retry when we get spurious exceptions: */
 831         if (!info.si_code)
 832                 return;
 833
 834         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 835 }
 836
 837 dotraplinkage void do_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 838 {
 839         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 840         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_MF);
 841 }
 842
 843 dotraplinkage void
 844 do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 845 {
 846         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 847         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_XF);
 848 }
 849
 850 dotraplinkage void
 851 do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 852 {
 853         cond_local_irq_enable(regs);
 854 }
 855
 856 dotraplinkage void
 857 do_device_not_available(struct pt_regs *regs, long error_code)
 858 {
 859         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 860
 861 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
 862         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FPU) && (read_cr0() & X86_CR0_EM)) {
 863                 struct math_emu_info info = { };
 864
 865                 cond_local_irq_enable(regs);
 866
 867                 info.regs = regs;
 868                 math_emulate(&info);
 869                 return;
 870         }
 871 #endif
 872         fpu__restore(&current->thread.fpu); /* interrupts still off */
 873 #ifdef CONFIG_X86_32
 874         cond_local_irq_enable(regs);
 875 #endif
 876 }
 877 NOKPROBE_SYMBOL(do_device_not_available);
 878
 879 #ifdef CONFIG_X86_32
 880 dotraplinkage void do_iret_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 881 {
 882         siginfo_t info;
 883
 884         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 885         local_irq_enable();
 886
 887         info.si_signo = SIGILL;
 888         info.si_errno = 0;
 889         info.si_code = ILL_BADSTK;
 890         info.si_addr = NULL;
 891         if (notify_die(DIE_TRAP, "iret exception", regs, error_code,
 892                         X86_TRAP_IRET, SIGILL) != NOTIFY_STOP) {
 893                 do_trap(X86_TRAP_IRET, SIGILL, "iret exception", regs, error_code,
 894                         &info);
 895         }
 896 }
 897 #endif
 898
 899 /* Set of traps needed for early debugging. */
 900 void __init early_trap_init(void)
 901 {
 902         /*
 903          * Don't use IST to set DEBUG_STACK as it doesn't work until TSS
 904          * is ready in cpu_init() <-- trap_init(). Before trap_init(),
 905          * CPU runs at ring 0 so it is impossible to hit an invalid
 906          * stack.  Using the original stack works well enough at this
 907          * early stage. DEBUG_STACK will be equipped after cpu_init() in
 908          * trap_init().
 909          *
 910          * We don't need to set trace_idt_table like set_intr_gate(),
 911          * since we don't have trace_debug and it will be reset to
 912          * 'debug' in trap_init() by set_intr_gate_ist().
 913          */
 914         set_intr_gate_notrace(X86_TRAP_DB, debug);
 915         /* int3 can be called from all */
 916         set_system_intr_gate(X86_TRAP_BP, &int3);
 917 #ifdef CONFIG_X86_32
 918         set_intr_gate(X86_TRAP_PF, page_fault);
 919 #endif
 920         load_idt(&idt_descr);
 921 }
 922
 923 void __init early_trap_pf_init(void)
 924 {
 925 #ifdef CONFIG_X86_64
 926         set_intr_gate(X86_TRAP_PF, page_fault);
 927 #endif
 928 }
 929
 930 void __init trap_init(void)
 931 {
 932         int i;
 933
 934 #ifdef CONFIG_EISA
 935         void __iomem *p = early_ioremap(0x0FFFD9, 4);
 936
 937         if (readl(p) == 'E' + ('I'<<8) + ('S'<<16) + ('A'<<24))
 938                 EISA_bus = 1;
 939         early_iounmap(p, 4);
 940 #endif
 941
 942         set_intr_gate(X86_TRAP_DE, divide_error);
 943         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_NMI, &nmi, NMI_STACK);
 944         /* int4 can be called from all */
 945         set_system_intr_gate(X86_TRAP_OF, &overflow);
 946         set_intr_gate(X86_TRAP_BR, bounds);
 947         set_intr_gate(X86_TRAP_UD, invalid_op);
 948         set_intr_gate(X86_TRAP_NM, device_not_available);
 949 #ifdef CONFIG_X86_32
 950         set_task_gate(X86_TRAP_DF, GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
 951 #else
 952         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_DF, &double_fault, DOUBLEFAULT_STACK);
 953 #endif
 954         set_intr_gate(X86_TRAP_OLD_MF, coprocessor_segment_overrun);
 955         set_intr_gate(X86_TRAP_TS, invalid_TSS);
 956         set_intr_gate(X86_TRAP_NP, segment_not_present);
 957         set_intr_gate(X86_TRAP_SS, stack_segment);
 958         set_intr_gate(X86_TRAP_GP, general_protection);
 959         set_intr_gate(X86_TRAP_SPURIOUS, spurious_interrupt_bug);
 960         set_intr_gate(X86_TRAP_MF, coprocessor_error);
 961         set_intr_gate(X86_TRAP_AC, alignment_check);
 962 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 963         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_MC, &machine_check, MCE_STACK);
 964 #endif
 965         set_intr_gate(X86_TRAP_XF, simd_coprocessor_error);
 966
 967         /* Reserve all the builtin and the syscall vector: */
 968         for (i = 0; i < FIRST_EXTERNAL_VECTOR; i++)
 969                 set_bit(i, used_vectors);
 970
 971 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 972         set_system_intr_gate(IA32_SYSCALL_VECTOR, entry_INT80_compat);
 973         set_bit(IA32_SYSCALL_VECTOR, used_vectors);
 974 #endif
 975
 976 #ifdef CONFIG_X86_32
 977         set_system_intr_gate(IA32_SYSCALL_VECTOR, entry_INT80_32);
 978         set_bit(IA32_SYSCALL_VECTOR, used_vectors);
 979 #endif
 980
 981         /*
 982          * Set the IDT descriptor to a fixed read-only location, so that the
 983          * "sidt" instruction will not leak the location of the kernel, and
 984          * to defend the IDT against arbitrary memory write vulnerabilities.
 985          * It will be reloaded in cpu_init() */
 986         __set_fixmap(FIX_RO_IDT, __pa_symbol(idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
 987         idt_descr.address = fix_to_virt(FIX_RO_IDT);
 988
 989         /*
 990          * Should be a barrier for any external CPU state:
 991          */
 992         cpu_init();
 993
 994         /*
 995          * X86_TRAP_DB was installed in early_trap_init(). However,
 996          * IST works only after cpu_init() loads TSS. See comments
 997          * in early_trap_init().
 998          */
 999         set_intr_gate_ist(X86_TRAP_DB, &debug, DEBUG_STACK);
1000
1001         x86_init.irqs.trap_init();
1002
1003 #ifdef CONFIG_X86_64
1004         memcpy(&debug_idt_table, &idt_table, IDT_ENTRIES * 16);
1005         set_nmi_gate(X86_TRAP_DB, &debug);
1006 #endif
1007 }