]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - arch/x86/kernel/traps.c
f0029d17b14b1e8c4cc9bf02140e7934d9231bb0
[linux.git] / 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/sched/task_stack.h>
33 #include <linux/timer.h>
34 #include <linux/init.h>
35 #include <linux/bug.h>
36 #include <linux/nmi.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/smp.h>
39 #include <linux/io.h>
40
41 #if defined(CONFIG_EDAC)
42 #include <linux/edac.h>
43 #endif
44
45 #include <asm/kmemcheck.h>
46 #include <asm/stacktrace.h>
47 #include <asm/processor.h>
48 #include <asm/debugreg.h>
49 #include <linux/atomic.h>
50 #include <asm/text-patching.h>
51 #include <asm/ftrace.h>
52 #include <asm/traps.h>
53 #include <asm/desc.h>
54 #include <asm/fpu/internal.h>
55 #include <asm/mce.h>
56 #include <asm/fixmap.h>
57 #include <asm/mach_traps.h>
58 #include <asm/alternative.h>
59 #include <asm/fpu/xstate.h>
60 #include <asm/trace/mpx.h>
61 #include <asm/mpx.h>
62 #include <asm/vm86.h>
63
64 #ifdef CONFIG_X86_64
65 #include <asm/x86_init.h>
66 #include <asm/pgalloc.h>
67 #include <asm/proto.h>
68 #else
69 #include <asm/processor-flags.h>
70 #include <asm/setup.h>
71 #include <asm/proto.h>
72 #endif
73
74 DECLARE_BITMAP(used_vectors, NR_VECTORS);
75
76 static inline void cond_local_irq_enable(struct pt_regs *regs)
77 {
78         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
79                 local_irq_enable();
80 }
81
82 static inline void cond_local_irq_disable(struct pt_regs *regs)
83 {
84         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
85                 local_irq_disable();
86 }
87
88 /*
89  * In IST context, we explicitly disable preemption.  This serves two
90  * purposes: it makes it much less likely that we would accidentally
91  * schedule in IST context and it will force a warning if we somehow
92  * manage to schedule by accident.
93  */
94 void ist_enter(struct pt_regs *regs)
95 {
96         if (user_mode(regs)) {
97                 RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
98         } else {
99                 /*
100                  * We might have interrupted pretty much anything.  In
101                  * fact, if we're a machine check, we can even interrupt
102                  * NMI processing.  We don't want in_nmi() to return true,
103                  * but we need to notify RCU.
104                  */
105                 rcu_nmi_enter();
106         }
107
108         preempt_disable();
109
110         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
111         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "ist_enter didn't work");
112 }
113
114 void ist_exit(struct pt_regs *regs)
115 {
116         preempt_enable_no_resched();
117
118         if (!user_mode(regs))
119                 rcu_nmi_exit();
120 }
121
122 /**
123  * ist_begin_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
124  * @regs:       regs passed to the IST exception handler
125  *
126  * IST exception handlers normally cannot schedule.  As a special
127  * exception, if the exception interrupted userspace code (i.e.
128  * user_mode(regs) would return true) and the exception was not
129  * a double fault, it can be safe to schedule.  ist_begin_non_atomic()
130  * begins a non-atomic section within an ist_enter()/ist_exit() region.
131  * Callers are responsible for enabling interrupts themselves inside
132  * the non-atomic section, and callers must call ist_end_non_atomic()
133  * before ist_exit().
134  */
135 void ist_begin_non_atomic(struct pt_regs *regs)
136 {
137         BUG_ON(!user_mode(regs));
138
139         /*
140          * Sanity check: we need to be on the normal thread stack.  This
141          * will catch asm bugs and any attempt to use ist_preempt_enable
142          * from double_fault.
143          */
144         BUG_ON(!on_thread_stack());
145
146         preempt_enable_no_resched();
147 }
148
149 /**
150  * ist_end_non_atomic() - begin a non-atomic section in an IST exception
151  *
152  * Ends a non-atomic section started with ist_begin_non_atomic().
153  */
154 void ist_end_non_atomic(void)
155 {
156         preempt_disable();
157 }
158
159 int is_valid_bugaddr(unsigned long addr)
160 {
161         unsigned short ud;
162
163         if (addr < TASK_SIZE_MAX)
164                 return 0;
165
166         if (probe_kernel_address((unsigned short *)addr, ud))
167                 return 0;
168
169         return ud == INSN_UD0 || ud == INSN_UD2;
170 }
171
172 int fixup_bug(struct pt_regs *regs, int trapnr)
173 {
174         if (trapnr != X86_TRAP_UD)
175                 return 0;
176
177         switch (report_bug(regs->ip, regs)) {
178         case BUG_TRAP_TYPE_NONE:
179         case BUG_TRAP_TYPE_BUG:
180                 break;
181
182         case BUG_TRAP_TYPE_WARN:
183                 regs->ip += LEN_UD0;
184                 return 1;
185         }
186
187         return 0;
188 }
189
190 static nokprobe_inline int
191 do_trap_no_signal(struct task_struct *tsk, int trapnr, char *str,
192                   struct pt_regs *regs, long error_code)
193 {
194         if (v8086_mode(regs)) {
195                 /*
196                  * Traps 0, 1, 3, 4, and 5 should be forwarded to vm86.
197                  * On nmi (interrupt 2), do_trap should not be called.
198                  */
199                 if (trapnr < X86_TRAP_UD) {
200                         if (!handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs,
201                                                 error_code, trapnr))
202                                 return 0;
203                 }
204                 return -1;
205         }
206
207         if (!user_mode(regs)) {
208                 if (fixup_exception(regs, trapnr))
209                         return 0;
210
211                 tsk->thread.error_code = error_code;
212                 tsk->thread.trap_nr = trapnr;
213                 die(str, regs, error_code);
214         }
215
216         return -1;
217 }
218
219 static siginfo_t *fill_trap_info(struct pt_regs *regs, int signr, int trapnr,
220                                 siginfo_t *info)
221 {
222         unsigned long siaddr;
223         int sicode;
224
225         switch (trapnr) {
226         default:
227                 return SEND_SIG_PRIV;
228
229         case X86_TRAP_DE:
230                 sicode = FPE_INTDIV;
231                 siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs);
232                 break;
233         case X86_TRAP_UD:
234                 sicode = ILL_ILLOPN;
235                 siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs);
236                 break;
237         case X86_TRAP_AC:
238                 sicode = BUS_ADRALN;
239                 siaddr = 0;
240                 break;
241         }
242
243         info->si_signo = signr;
244         info->si_errno = 0;
245         info->si_code = sicode;
246         info->si_addr = (void __user *)siaddr;
247         return info;
248 }
249
250 static void
251 do_trap(int trapnr, int signr, char *str, struct pt_regs *regs,
252         long error_code, siginfo_t *info)
253 {
254         struct task_struct *tsk = current;
255
256
257         if (!do_trap_no_signal(tsk, trapnr, str, regs, error_code))
258                 return;
259         /*
260          * We want error_code and trap_nr set for userspace faults and
261          * kernelspace faults which result in die(), but not
262          * kernelspace faults which are fixed up.  die() gives the
263          * process no chance to handle the signal and notice the
264          * kernel fault information, so that won't result in polluting
265          * the information about previously queued, but not yet
266          * delivered, faults.  See also do_general_protection below.
267          */
268         tsk->thread.error_code = error_code;
269         tsk->thread.trap_nr = trapnr;
270
271         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, signr) &&
272             printk_ratelimit()) {
273                 pr_info("%s[%d] trap %s ip:%lx sp:%lx error:%lx",
274                         tsk->comm, tsk->pid, str,
275                         regs->ip, regs->sp, error_code);
276                 print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
277                 pr_cont("\n");
278         }
279
280         force_sig_info(signr, info ?: SEND_SIG_PRIV, tsk);
281 }
282 NOKPROBE_SYMBOL(do_trap);
283
284 static void do_error_trap(struct pt_regs *regs, long error_code, char *str,
285                           unsigned long trapnr, int signr)
286 {
287         siginfo_t info;
288
289         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
290
291         /*
292          * WARN*()s end up here; fix them up before we call the
293          * notifier chain.
294          */
295         if (!user_mode(regs) && fixup_bug(regs, trapnr))
296                 return;
297
298         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) !=
299                         NOTIFY_STOP) {
300                 cond_local_irq_enable(regs);
301                 do_trap(trapnr, signr, str, regs, error_code,
302                         fill_trap_info(regs, signr, trapnr, &info));
303         }
304 }
305
306 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name)                              \
307 dotraplinkage void do_##name(struct pt_regs *regs, long error_code)     \
308 {                                                                       \
309         do_error_trap(regs, error_code, str, trapnr, signr);            \
310 }
311
312 DO_ERROR(X86_TRAP_DE,     SIGFPE,  "divide error",              divide_error)
313 DO_ERROR(X86_TRAP_OF,     SIGSEGV, "overflow",                  overflow)
314 DO_ERROR(X86_TRAP_UD,     SIGILL,  "invalid opcode",            invalid_op)
315 DO_ERROR(X86_TRAP_OLD_MF, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun",coprocessor_segment_overrun)
316 DO_ERROR(X86_TRAP_TS,     SIGSEGV, "invalid TSS",               invalid_TSS)
317 DO_ERROR(X86_TRAP_NP,     SIGBUS,  "segment not present",       segment_not_present)
318 DO_ERROR(X86_TRAP_SS,     SIGBUS,  "stack segment",             stack_segment)
319 DO_ERROR(X86_TRAP_AC,     SIGBUS,  "alignment check",           alignment_check)
320
321 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
322 __visible void __noreturn handle_stack_overflow(const char *message,
323                                                 struct pt_regs *regs,
324                                                 unsigned long fault_address)
325 {
326         printk(KERN_EMERG "BUG: stack guard page was hit at %p (stack is %p..%p)\n",
327                  (void *)fault_address, current->stack,
328                  (char *)current->stack + THREAD_SIZE - 1);
329         die(message, regs, 0);
330
331         /* Be absolutely certain we don't return. */
332         panic(message);
333 }
334 #endif
335
336 #ifdef CONFIG_X86_64
337 /* Runs on IST stack */
338 dotraplinkage void do_double_fault(struct pt_regs *regs, long error_code)
339 {
340         static const char str[] = "double fault";
341         struct task_struct *tsk = current;
342 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
343         unsigned long cr2;
344 #endif
345
346 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
347         extern unsigned char native_irq_return_iret[];
348
349         /*
350          * If IRET takes a non-IST fault on the espfix64 stack, then we
351          * end up promoting it to a doublefault.  In that case, take
352          * advantage of the fact that we're not using the normal (TSS.sp0)
353          * stack right now.  We can write a fake #GP(0) frame at TSS.sp0
354          * and then modify our own IRET frame so that, when we return,
355          * we land directly at the #GP(0) vector with the stack already
356          * set up according to its expectations.
357          *
358          * The net result is that our #GP handler will think that we
359          * entered from usermode with the bad user context.
360          *
361          * No need for ist_enter here because we don't use RCU.
362          */
363         if (((long)regs->sp >> PGDIR_SHIFT) == ESPFIX_PGD_ENTRY &&
364                 regs->cs == __KERNEL_CS &&
365                 regs->ip == (unsigned long)native_irq_return_iret)
366         {
367                 struct pt_regs *gpregs = (struct pt_regs *)this_cpu_read(cpu_tss.x86_tss.sp0) - 1;
368
369                 /*
370                  * regs->sp points to the failing IRET frame on the
371                  * ESPFIX64 stack.  Copy it to the entry stack.  This fills
372                  * in gpregs->ss through gpregs->ip.
373                  *
374                  */
375                 memmove(&gpregs->ip, (void *)regs->sp, 5*8);
376                 gpregs->orig_ax = 0;  /* Missing (lost) #GP error code */
377
378                 /*
379                  * Adjust our frame so that we return straight to the #GP
380                  * vector with the expected RSP value.  This is safe because
381                  * we won't enable interupts or schedule before we invoke
382                  * general_protection, so nothing will clobber the stack
383                  * frame we just set up.
384                  */
385                 regs->ip = (unsigned long)general_protection;
386                 regs->sp = (unsigned long)&gpregs->orig_ax;
387
388                 return;
389         }
390 #endif
391
392         ist_enter(regs);
393         notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, X86_TRAP_DF, SIGSEGV);
394
395         tsk->thread.error_code = error_code;
396         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_DF;
397
398 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
399         /*
400          * If we overflow the stack into a guard page, the CPU will fail
401          * to deliver #PF and will send #DF instead.  Similarly, if we
402          * take any non-IST exception while too close to the bottom of
403          * the stack, the processor will get a page fault while
404          * delivering the exception and will generate a double fault.
405          *
406          * According to the SDM (footnote in 6.15 under "Interrupt 14 -
407          * Page-Fault Exception (#PF):
408          *
409          *   Processors update CR2 whenever a page fault is detected. If a
410          *   second page fault occurs while an earlier page fault is being
411          *   delivered, the faulting linear address of the second fault will
412          *   overwrite the contents of CR2 (replacing the previous
413          *   address). These updates to CR2 occur even if the page fault
414          *   results in a double fault or occurs during the delivery of a
415          *   double fault.
416          *
417          * The logic below has a small possibility of incorrectly diagnosing
418          * some errors as stack overflows.  For example, if the IDT or GDT
419          * gets corrupted such that #GP delivery fails due to a bad descriptor
420          * causing #GP and we hit this condition while CR2 coincidentally
421          * points to the stack guard page, we'll think we overflowed the
422          * stack.  Given that we're going to panic one way or another
423          * if this happens, this isn't necessarily worth fixing.
424          *
425          * If necessary, we could improve the test by only diagnosing
426          * a stack overflow if the saved RSP points within 47 bytes of
427          * the bottom of the stack: if RSP == tsk_stack + 48 and we
428          * take an exception, the stack is already aligned and there
429          * will be enough room SS, RSP, RFLAGS, CS, RIP, and a
430          * possible error code, so a stack overflow would *not* double
431          * fault.  With any less space left, exception delivery could
432          * fail, and, as a practical matter, we've overflowed the
433          * stack even if the actual trigger for the double fault was
434          * something else.
435          */
436         cr2 = read_cr2();
437         if ((unsigned long)task_stack_page(tsk) - 1 - cr2 < PAGE_SIZE)
438                 handle_stack_overflow("kernel stack overflow (double-fault)", regs, cr2);
439 #endif
440
441 #ifdef CONFIG_DOUBLEFAULT
442         df_debug(regs, error_code);
443 #endif
444         /*
445          * This is always a kernel trap and never fixable (and thus must
446          * never return).
447          */
448         for (;;)
449                 die(str, regs, error_code);
450 }
451 #endif
452
453 dotraplinkage void do_bounds(struct pt_regs *regs, long error_code)
454 {
455         const struct mpx_bndcsr *bndcsr;
456         siginfo_t *info;
457
458         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
459         if (notify_die(DIE_TRAP, "bounds", regs, error_code,
460                         X86_TRAP_BR, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
461                 return;
462         cond_local_irq_enable(regs);
463
464         if (!user_mode(regs))
465                 die("bounds", regs, error_code);
466
467         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_MPX)) {
468                 /* The exception is not from Intel MPX */
469                 goto exit_trap;
470         }
471
472         /*
473          * We need to look at BNDSTATUS to resolve this exception.
474          * A NULL here might mean that it is in its 'init state',
475          * which is all zeros which indicates MPX was not
476          * responsible for the exception.
477          */
478         bndcsr = get_xsave_field_ptr(XFEATURE_MASK_BNDCSR);
479         if (!bndcsr)
480                 goto exit_trap;
481
482         trace_bounds_exception_mpx(bndcsr);
483         /*
484          * The error code field of the BNDSTATUS register communicates status
485          * information of a bound range exception #BR or operation involving
486          * bound directory.
487          */
488         switch (bndcsr->bndstatus & MPX_BNDSTA_ERROR_CODE) {
489         case 2: /* Bound directory has invalid entry. */
490                 if (mpx_handle_bd_fault())
491                         goto exit_trap;
492                 break; /* Success, it was handled */
493         case 1: /* Bound violation. */
494                 info = mpx_generate_siginfo(regs);
495                 if (IS_ERR(info)) {
496                         /*
497                          * We failed to decode the MPX instruction.  Act as if
498                          * the exception was not caused by MPX.
499                          */
500                         goto exit_trap;
501                 }
502                 /*
503                  * Success, we decoded the instruction and retrieved
504                  * an 'info' containing the address being accessed
505                  * which caused the exception.  This information
506                  * allows and application to possibly handle the
507                  * #BR exception itself.
508                  */
509                 do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, info);
510                 kfree(info);
511                 break;
512         case 0: /* No exception caused by Intel MPX operations. */
513                 goto exit_trap;
514         default:
515                 die("bounds", regs, error_code);
516         }
517
518         return;
519
520 exit_trap:
521         /*
522          * This path out is for all the cases where we could not
523          * handle the exception in some way (like allocating a
524          * table or telling userspace about it.  We will also end
525          * up here if the kernel has MPX turned off at compile
526          * time..
527          */
528         do_trap(X86_TRAP_BR, SIGSEGV, "bounds", regs, error_code, NULL);
529 }
530
531 dotraplinkage void
532 do_general_protection(struct pt_regs *regs, long error_code)
533 {
534         struct task_struct *tsk;
535
536         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
537         cond_local_irq_enable(regs);
538
539         if (v8086_mode(regs)) {
540                 local_irq_enable();
541                 handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
542                 return;
543         }
544
545         tsk = current;
546         if (!user_mode(regs)) {
547                 if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_GP))
548                         return;
549
550                 tsk->thread.error_code = error_code;
551                 tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
552                 if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs, error_code,
553                                X86_TRAP_GP, SIGSEGV) != NOTIFY_STOP)
554                         die("general protection fault", regs, error_code);
555                 return;
556         }
557
558         tsk->thread.error_code = error_code;
559         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_GP;
560
561         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
562                         printk_ratelimit()) {
563                 pr_info("%s[%d] general protection ip:%lx sp:%lx error:%lx",
564                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk),
565                         regs->ip, regs->sp, error_code);
566                 print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
567                 pr_cont("\n");
568         }
569
570         force_sig_info(SIGSEGV, SEND_SIG_PRIV, tsk);
571 }
572 NOKPROBE_SYMBOL(do_general_protection);
573
574 /* May run on IST stack. */
575 dotraplinkage void notrace do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
576 {
577 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
578         /*
579          * ftrace must be first, everything else may cause a recursive crash.
580          * See note by declaration of modifying_ftrace_code in ftrace.c
581          */
582         if (unlikely(atomic_read(&modifying_ftrace_code)) &&
583             ftrace_int3_handler(regs))
584                 return;
585 #endif
586         if (poke_int3_handler(regs))
587                 return;
588
589         ist_enter(regs);
590         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
591 #ifdef CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP
592         if (kgdb_ll_trap(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
593                                 SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
594                 goto exit;
595 #endif /* CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP */
596
597 #ifdef CONFIG_KPROBES
598         if (kprobe_int3_handler(regs))
599                 goto exit;
600 #endif
601
602         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, X86_TRAP_BP,
603                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
604                 goto exit;
605
606         /*
607          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
608          * as we may switch to the interrupt stack.
609          */
610         debug_stack_usage_inc();
611         cond_local_irq_enable(regs);
612         do_trap(X86_TRAP_BP, SIGTRAP, "int3", regs, error_code, NULL);
613         cond_local_irq_disable(regs);
614         debug_stack_usage_dec();
615 exit:
616         ist_exit(regs);
617 }
618 NOKPROBE_SYMBOL(do_int3);
619
620 #ifdef CONFIG_X86_64
621 /*
622  * Help handler running on IST stack to switch off the IST stack if the
623  * interrupted code was in user mode. The actual stack switch is done in
624  * entry_64.S
625  */
626 asmlinkage __visible notrace struct pt_regs *sync_regs(struct pt_regs *eregs)
627 {
628         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
629         *regs = *eregs;
630         return regs;
631 }
632 NOKPROBE_SYMBOL(sync_regs);
633
634 struct bad_iret_stack {
635         void *error_entry_ret;
636         struct pt_regs regs;
637 };
638
639 asmlinkage __visible notrace
640 struct bad_iret_stack *fixup_bad_iret(struct bad_iret_stack *s)
641 {
642         /*
643          * This is called from entry_64.S early in handling a fault
644          * caused by a bad iret to user mode.  To handle the fault
645          * correctly, we want move our stack frame to task_pt_regs
646          * and we want to pretend that the exception came from the
647          * iret target.
648          */
649         struct bad_iret_stack *new_stack =
650                 container_of(task_pt_regs(current),
651                              struct bad_iret_stack, regs);
652
653         /* Copy the IRET target to the new stack. */
654         memmove(&new_stack->regs.ip, (void *)s->regs.sp, 5*8);
655
656         /* Copy the remainder of the stack from the current stack. */
657         memmove(new_stack, s, offsetof(struct bad_iret_stack, regs.ip));
658
659         BUG_ON(!user_mode(&new_stack->regs));
660         return new_stack;
661 }
662 NOKPROBE_SYMBOL(fixup_bad_iret);
663 #endif
664
665 static bool is_sysenter_singlestep(struct pt_regs *regs)
666 {
667         /*
668          * We don't try for precision here.  If we're anywhere in the region of
669          * code that can be single-stepped in the SYSENTER entry path, then
670          * assume that this is a useless single-step trap due to SYSENTER
671          * being invoked with TF set.  (We don't know in advance exactly
672          * which instructions will be hit because BTF could plausibly
673          * be set.)
674          */
675 #ifdef CONFIG_X86_32
676         return (regs->ip - (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region) <
677                 (unsigned long)__end_SYSENTER_singlestep_region -
678                 (unsigned long)__begin_SYSENTER_singlestep_region;
679 #elif defined(CONFIG_IA32_EMULATION)
680         return (regs->ip - (unsigned long)entry_SYSENTER_compat) <
681                 (unsigned long)__end_entry_SYSENTER_compat -
682                 (unsigned long)entry_SYSENTER_compat;
683 #else
684         return false;
685 #endif
686 }
687
688 /*
689  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
690  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
691  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
692  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
693  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
694  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
695  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
696  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
697  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
698  *
699  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
700  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
701  * user code runs with the correct debug control register even though
702  * we clear it here.
703  *
704  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
705  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
706  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
707  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
708  * by user code)
709  *
710  * May run on IST stack.
711  */
712 dotraplinkage void do_debug(struct pt_regs *regs, long error_code)
713 {
714         struct task_struct *tsk = current;
715         int user_icebp = 0;
716         unsigned long dr6;
717         int si_code;
718
719         ist_enter(regs);
720
721         get_debugreg(dr6, 6);
722         /*
723          * The Intel SDM says:
724          *
725          *   Certain debug exceptions may clear bits 0-3. The remaining
726          *   contents of the DR6 register are never cleared by the
727          *   processor. To avoid confusion in identifying debug
728          *   exceptions, debug handlers should clear the register before
729          *   returning to the interrupted task.
730          *
731          * Keep it simple: clear DR6 immediately.
732          */
733         set_debugreg(0, 6);
734
735         /* Filter out all the reserved bits which are preset to 1 */
736         dr6 &= ~DR6_RESERVED;
737
738         /*
739          * The SDM says "The processor clears the BTF flag when it
740          * generates a debug exception."  Clear TIF_BLOCKSTEP to keep
741          * TIF_BLOCKSTEP in sync with the hardware BTF flag.
742          */
743         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_BLOCKSTEP);
744
745         if (unlikely(!user_mode(regs) && (dr6 & DR_STEP) &&
746                      is_sysenter_singlestep(regs))) {
747                 dr6 &= ~DR_STEP;
748                 if (!dr6)
749                         goto exit;
750                 /*
751                  * else we might have gotten a single-step trap and hit a
752                  * watchpoint at the same time, in which case we should fall
753                  * through and handle the watchpoint.
754                  */
755         }
756
757         /*
758          * If dr6 has no reason to give us about the origin of this trap,
759          * then it's very likely the result of an icebp/int01 trap.
760          * User wants a sigtrap for that.
761          */
762         if (!dr6 && user_mode(regs))
763                 user_icebp = 1;
764
765         /* Catch kmemcheck conditions! */
766         if ((dr6 & DR_STEP) && kmemcheck_trap(regs))
767                 goto exit;
768
769         /* Store the virtualized DR6 value */
770         tsk->thread.debugreg6 = dr6;
771
772 #ifdef CONFIG_KPROBES
773         if (kprobe_debug_handler(regs))
774                 goto exit;
775 #endif
776
777         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, (long)&dr6, error_code,
778                                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
779                 goto exit;
780
781         /*
782          * Let others (NMI) know that the debug stack is in use
783          * as we may switch to the interrupt stack.
784          */
785         debug_stack_usage_inc();
786
787         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
788         cond_local_irq_enable(regs);
789
790         if (v8086_mode(regs)) {
791                 handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code,
792                                         X86_TRAP_DB);
793                 cond_local_irq_disable(regs);
794                 debug_stack_usage_dec();
795                 goto exit;
796         }
797
798         if (WARN_ON_ONCE((dr6 & DR_STEP) && !user_mode(regs))) {
799                 /*
800                  * Historical junk that used to handle SYSENTER single-stepping.
801                  * This should be unreachable now.  If we survive for a while
802                  * without anyone hitting this warning, we'll turn this into
803                  * an oops.
804                  */
805                 tsk->thread.debugreg6 &= ~DR_STEP;
806                 set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
807                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
808         }
809         si_code = get_si_code(tsk->thread.debugreg6);
810         if (tsk->thread.debugreg6 & (DR_STEP | DR_TRAP_BITS) || user_icebp)
811                 send_sigtrap(tsk, regs, error_code, si_code);
812         cond_local_irq_disable(regs);
813         debug_stack_usage_dec();
814
815 exit:
816         /*
817          * This is the most likely code path that involves non-trivial use
818          * of the SYSENTER stack.  Check that we haven't overrun it.
819          */
820         WARN(this_cpu_read(cpu_tss.SYSENTER_stack_canary) != STACK_END_MAGIC,
821              "Overran or corrupted SYSENTER stack\n");
822
823         ist_exit(regs);
824 }
825 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug);
826
827 /*
828  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
829  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
830  * IRQ13 behaviour
831  */
832 static void math_error(struct pt_regs *regs, int error_code, int trapnr)
833 {
834         struct task_struct *task = current;
835         struct fpu *fpu = &task->thread.fpu;
836         siginfo_t info;
837         char *str = (trapnr == X86_TRAP_MF) ? "fpu exception" :
838                                                 "simd exception";
839
840         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, SIGFPE) == NOTIFY_STOP)
841                 return;
842         cond_local_irq_enable(regs);
843
844         if (!user_mode(regs)) {
845                 if (!fixup_exception(regs, trapnr)) {
846                         task->thread.error_code = error_code;
847                         task->thread.trap_nr = trapnr;
848                         die(str, regs, error_code);
849                 }
850                 return;
851         }
852
853         /*
854          * Save the info for the exception handler and clear the error.
855          */
856         fpu__save(fpu);
857
858         task->thread.trap_nr    = trapnr;
859         task->thread.error_code = error_code;
860         info.si_signo           = SIGFPE;
861         info.si_errno           = 0;
862         info.si_addr            = (void __user *)uprobe_get_trap_addr(regs);
863
864         info.si_code = fpu__exception_code(fpu, trapnr);
865
866         /* Retry when we get spurious exceptions: */
867         if (!info.si_code)
868                 return;
869
870         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
871 }
872
873 dotraplinkage void do_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
874 {
875         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
876         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_MF);
877 }
878
879 dotraplinkage void
880 do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
881 {
882         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
883         math_error(regs, error_code, X86_TRAP_XF);
884 }
885
886 dotraplinkage void
887 do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs *regs, long error_code)
888 {
889         cond_local_irq_enable(regs);
890 }
891
892 dotraplinkage void
893 do_device_not_available(struct pt_regs *regs, long error_code)
894 {
895         unsigned long cr0;
896
897         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
898
899 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
900         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FPU) && (read_cr0() & X86_CR0_EM)) {
901                 struct math_emu_info info = { };
902
903                 cond_local_irq_enable(regs);
904
905                 info.regs = regs;
906                 math_emulate(&info);
907                 return;
908         }
909 #endif
910
911         /* This should not happen. */
912         cr0 = read_cr0();
913         if (WARN(cr0 & X86_CR0_TS, "CR0.TS was set")) {
914                 /* Try to fix it up and carry on. */
915                 write_cr0(cr0 & ~X86_CR0_TS);
916         } else {
917                 /*
918                  * Something terrible happened, and we're better off trying
919                  * to kill the task than getting stuck in a never-ending
920                  * loop of #NM faults.
921                  */
922                 die("unexpected #NM exception", regs, error_code);
923         }
924 }
925 NOKPROBE_SYMBOL(do_device_not_available);
926
927 #ifdef CONFIG_X86_32
928 dotraplinkage void do_iret_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
929 {
930         siginfo_t info;
931
932         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
933         local_irq_enable();
934
935         info.si_signo = SIGILL;
936         info.si_errno = 0;
937         info.si_code = ILL_BADSTK;
938         info.si_addr = NULL;
939         if (notify_die(DIE_TRAP, "iret exception", regs, error_code,
940                         X86_TRAP_IRET, SIGILL) != NOTIFY_STOP) {
941                 do_trap(X86_TRAP_IRET, SIGILL, "iret exception", regs, error_code,
942                         &info);
943         }
944 }
945 #endif
946
947 void __init trap_init(void)
948 {
949         idt_setup_traps();
950
951         /*
952          * Set the IDT descriptor to a fixed read-only location, so that the
953          * "sidt" instruction will not leak the location of the kernel, and
954          * to defend the IDT against arbitrary memory write vulnerabilities.
955          * It will be reloaded in cpu_init() */
956         __set_fixmap(FIX_RO_IDT, __pa_symbol(idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
957         idt_descr.address = fix_to_virt(FIX_RO_IDT);
958
959         /*
960          * Should be a barrier for any external CPU state:
961          */
962         cpu_init();
963
964         idt_setup_ist_traps();
965
966         x86_init.irqs.trap_init();
967
968         idt_setup_debugidt_traps();
969 }