Linux 4.6-rc6
[linux/fpc-iii.git] / arch / x86 / entry / entry_64.S
blob858b555e274b8d763d97d9b9cf14998125bce563
1 /*
2  *  linux/arch/x86_64/entry.S
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Andi Kleen SuSE Labs
6  *  Copyright (C) 2000  Pavel Machek <pavel@suse.cz>
7  *
8  * entry.S contains the system-call and fault low-level handling routines.
9  *
10  * Some of this is documented in Documentation/x86/entry_64.txt
11  *
12  * A note on terminology:
13  * - iret frame:        Architecture defined interrupt frame from SS to RIP
14  *                      at the top of the kernel process stack.
15  *
16  * Some macro usage:
17  * - ENTRY/END:         Define functions in the symbol table.
18  * - TRACE_IRQ_*:       Trace hardirq state for lock debugging.
19  * - idtentry:          Define exception entry points.
20  */
21 #include <linux/linkage.h>
22 #include <asm/segment.h>
23 #include <asm/cache.h>
24 #include <asm/errno.h>
25 #include "calling.h"
26 #include <asm/asm-offsets.h>
27 #include <asm/msr.h>
28 #include <asm/unistd.h>
29 #include <asm/thread_info.h>
30 #include <asm/hw_irq.h>
31 #include <asm/page_types.h>
32 #include <asm/irqflags.h>
33 #include <asm/paravirt.h>
34 #include <asm/percpu.h>
35 #include <asm/asm.h>
36 #include <asm/smap.h>
37 #include <asm/pgtable_types.h>
38 #include <linux/err.h>
40 /* Avoid __ASSEMBLER__'ifying <linux/audit.h> just for this.  */
41 #include <linux/elf-em.h>
42 #define AUDIT_ARCH_X86_64                       (EM_X86_64|__AUDIT_ARCH_64BIT|__AUDIT_ARCH_LE)
43 #define __AUDIT_ARCH_64BIT                      0x80000000
44 #define __AUDIT_ARCH_LE                         0x40000000
46 .code64
47 .section .entry.text, "ax"
49 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
50 ENTRY(native_usergs_sysret64)
51         swapgs
52         sysretq
53 ENDPROC(native_usergs_sysret64)
54 #endif /* CONFIG_PARAVIRT */
56 .macro TRACE_IRQS_IRETQ
57 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
58         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* interrupts off? */
59         jnc     1f
60         TRACE_IRQS_ON
62 #endif
63 .endm
66  * When dynamic function tracer is enabled it will add a breakpoint
67  * to all locations that it is about to modify, sync CPUs, update
68  * all the code, sync CPUs, then remove the breakpoints. In this time
69  * if lockdep is enabled, it might jump back into the debug handler
70  * outside the updating of the IST protection. (TRACE_IRQS_ON/OFF).
71  *
72  * We need to change the IDT table before calling TRACE_IRQS_ON/OFF to
73  * make sure the stack pointer does not get reset back to the top
74  * of the debug stack, and instead just reuses the current stack.
75  */
76 #if defined(CONFIG_DYNAMIC_FTRACE) && defined(CONFIG_TRACE_IRQFLAGS)
78 .macro TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
79         call    debug_stack_set_zero
80         TRACE_IRQS_OFF
81         call    debug_stack_reset
82 .endm
84 .macro TRACE_IRQS_ON_DEBUG
85         call    debug_stack_set_zero
86         TRACE_IRQS_ON
87         call    debug_stack_reset
88 .endm
90 .macro TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
91         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* interrupts off? */
92         jnc     1f
93         TRACE_IRQS_ON_DEBUG
95 .endm
97 #else
98 # define TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                   TRACE_IRQS_OFF
99 # define TRACE_IRQS_ON_DEBUG                    TRACE_IRQS_ON
100 # define TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG                 TRACE_IRQS_IRETQ
101 #endif
104  * 64-bit SYSCALL instruction entry. Up to 6 arguments in registers.
106  * This is the only entry point used for 64-bit system calls.  The
107  * hardware interface is reasonably well designed and the register to
108  * argument mapping Linux uses fits well with the registers that are
109  * available when SYSCALL is used.
111  * SYSCALL instructions can be found inlined in libc implementations as
112  * well as some other programs and libraries.  There are also a handful
113  * of SYSCALL instructions in the vDSO used, for example, as a
114  * clock_gettimeofday fallback.
116  * 64-bit SYSCALL saves rip to rcx, clears rflags.RF, then saves rflags to r11,
117  * then loads new ss, cs, and rip from previously programmed MSRs.
118  * rflags gets masked by a value from another MSR (so CLD and CLAC
119  * are not needed). SYSCALL does not save anything on the stack
120  * and does not change rsp.
122  * Registers on entry:
123  * rax  system call number
124  * rcx  return address
125  * r11  saved rflags (note: r11 is callee-clobbered register in C ABI)
126  * rdi  arg0
127  * rsi  arg1
128  * rdx  arg2
129  * r10  arg3 (needs to be moved to rcx to conform to C ABI)
130  * r8   arg4
131  * r9   arg5
132  * (note: r12-r15, rbp, rbx are callee-preserved in C ABI)
134  * Only called from user space.
136  * When user can change pt_regs->foo always force IRET. That is because
137  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
138  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
139  */
141 ENTRY(entry_SYSCALL_64)
142         /*
143          * Interrupts are off on entry.
144          * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
145          * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
146          */
147         SWAPGS_UNSAFE_STACK
148         /*
149          * A hypervisor implementation might want to use a label
150          * after the swapgs, so that it can do the swapgs
151          * for the guest and jump here on syscall.
152          */
153 GLOBAL(entry_SYSCALL_64_after_swapgs)
155         movq    %rsp, PER_CPU_VAR(rsp_scratch)
156         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
158         TRACE_IRQS_OFF
160         /* Construct struct pt_regs on stack */
161         pushq   $__USER_DS                      /* pt_regs->ss */
162         pushq   PER_CPU_VAR(rsp_scratch)        /* pt_regs->sp */
163         pushq   %r11                            /* pt_regs->flags */
164         pushq   $__USER_CS                      /* pt_regs->cs */
165         pushq   %rcx                            /* pt_regs->ip */
166         pushq   %rax                            /* pt_regs->orig_ax */
167         pushq   %rdi                            /* pt_regs->di */
168         pushq   %rsi                            /* pt_regs->si */
169         pushq   %rdx                            /* pt_regs->dx */
170         pushq   %rcx                            /* pt_regs->cx */
171         pushq   $-ENOSYS                        /* pt_regs->ax */
172         pushq   %r8                             /* pt_regs->r8 */
173         pushq   %r9                             /* pt_regs->r9 */
174         pushq   %r10                            /* pt_regs->r10 */
175         pushq   %r11                            /* pt_regs->r11 */
176         sub     $(6*8), %rsp                    /* pt_regs->bp, bx, r12-15 not saved */
178         /*
179          * If we need to do entry work or if we guess we'll need to do
180          * exit work, go straight to the slow path.
181          */
182         testl   $_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY|_TIF_ALLWORK_MASK, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
183         jnz     entry_SYSCALL64_slow_path
185 entry_SYSCALL_64_fastpath:
186         /*
187          * Easy case: enable interrupts and issue the syscall.  If the syscall
188          * needs pt_regs, we'll call a stub that disables interrupts again
189          * and jumps to the slow path.
190          */
191         TRACE_IRQS_ON
192         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
193 #if __SYSCALL_MASK == ~0
194         cmpq    $__NR_syscall_max, %rax
195 #else
196         andl    $__SYSCALL_MASK, %eax
197         cmpl    $__NR_syscall_max, %eax
198 #endif
199         ja      1f                              /* return -ENOSYS (already in pt_regs->ax) */
200         movq    %r10, %rcx
202         /*
203          * This call instruction is handled specially in stub_ptregs_64.
204          * It might end up jumping to the slow path.  If it jumps, RAX
205          * and all argument registers are clobbered.
206          */
207         call    *sys_call_table(, %rax, 8)
208 .Lentry_SYSCALL_64_after_fastpath_call:
210         movq    %rax, RAX(%rsp)
213         /*
214          * If we get here, then we know that pt_regs is clean for SYSRET64.
215          * If we see that no exit work is required (which we are required
216          * to check with IRQs off), then we can go straight to SYSRET64.
217          */
218         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
219         TRACE_IRQS_OFF
220         testl   $_TIF_ALLWORK_MASK, ASM_THREAD_INFO(TI_flags, %rsp, SIZEOF_PTREGS)
221         jnz     1f
223         LOCKDEP_SYS_EXIT
224         TRACE_IRQS_ON           /* user mode is traced as IRQs on */
225         movq    RIP(%rsp), %rcx
226         movq    EFLAGS(%rsp), %r11
227         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
228         movq    RSP(%rsp), %rsp
229         USERGS_SYSRET64
232         /*
233          * The fast path looked good when we started, but something changed
234          * along the way and we need to switch to the slow path.  Calling
235          * raise(3) will trigger this, for example.  IRQs are off.
236          */
237         TRACE_IRQS_ON
238         ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
239         SAVE_EXTRA_REGS
240         movq    %rsp, %rdi
241         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
242         jmp     return_from_SYSCALL_64
244 entry_SYSCALL64_slow_path:
245         /* IRQs are off. */
246         SAVE_EXTRA_REGS
247         movq    %rsp, %rdi
248         call    do_syscall_64           /* returns with IRQs disabled */
250 return_from_SYSCALL_64:
251         RESTORE_EXTRA_REGS
252         TRACE_IRQS_IRETQ                /* we're about to change IF */
254         /*
255          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
256          * a completely clean 64-bit userspace context.
257          */
258         movq    RCX(%rsp), %rcx
259         movq    RIP(%rsp), %r11
260         cmpq    %rcx, %r11                      /* RCX == RIP */
261         jne     opportunistic_sysret_failed
263         /*
264          * On Intel CPUs, SYSRET with non-canonical RCX/RIP will #GP
265          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
266          * the kernel, since userspace controls RSP.
267          *
268          * If width of "canonical tail" ever becomes variable, this will need
269          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
270          */
271         .ifne __VIRTUAL_MASK_SHIFT - 47
272         .error "virtual address width changed -- SYSRET checks need update"
273         .endif
275         /* Change top 16 bits to be the sign-extension of 47th bit */
276         shl     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
277         sar     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
279         /* If this changed %rcx, it was not canonical */
280         cmpq    %rcx, %r11
281         jne     opportunistic_sysret_failed
283         cmpq    $__USER_CS, CS(%rsp)            /* CS must match SYSRET */
284         jne     opportunistic_sysret_failed
286         movq    R11(%rsp), %r11
287         cmpq    %r11, EFLAGS(%rsp)              /* R11 == RFLAGS */
288         jne     opportunistic_sysret_failed
290         /*
291          * SYSRET can't restore RF.  SYSRET can restore TF, but unlike IRET,
292          * restoring TF results in a trap from userspace immediately after
293          * SYSRET.  This would cause an infinite loop whenever #DB happens
294          * with register state that satisfies the opportunistic SYSRET
295          * conditions.  For example, single-stepping this user code:
296          *
297          *           movq       $stuck_here, %rcx
298          *           pushfq
299          *           popq %r11
300          *   stuck_here:
301          *
302          * would never get past 'stuck_here'.
303          */
304         testq   $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
305         jnz     opportunistic_sysret_failed
307         /* nothing to check for RSP */
309         cmpq    $__USER_DS, SS(%rsp)            /* SS must match SYSRET */
310         jne     opportunistic_sysret_failed
312         /*
313          * We win! This label is here just for ease of understanding
314          * perf profiles. Nothing jumps here.
315          */
316 syscall_return_via_sysret:
317         /* rcx and r11 are already restored (see code above) */
318         RESTORE_C_REGS_EXCEPT_RCX_R11
319         movq    RSP(%rsp), %rsp
320         USERGS_SYSRET64
322 opportunistic_sysret_failed:
323         SWAPGS
324         jmp     restore_c_regs_and_iret
325 END(entry_SYSCALL_64)
327 ENTRY(stub_ptregs_64)
328         /*
329          * Syscalls marked as needing ptregs land here.
330          * If we are on the fast path, we need to save the extra regs,
331          * which we achieve by trying again on the slow path.  If we are on
332          * the slow path, the extra regs are already saved.
333          *
334          * RAX stores a pointer to the C function implementing the syscall.
335          * IRQs are on.
336          */
337         cmpq    $.Lentry_SYSCALL_64_after_fastpath_call, (%rsp)
338         jne     1f
340         /*
341          * Called from fast path -- disable IRQs again, pop return address
342          * and jump to slow path
343          */
344         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
345         TRACE_IRQS_OFF
346         popq    %rax
347         jmp     entry_SYSCALL64_slow_path
350         /* Called from C */
351         jmp     *%rax                           /* called from C */
352 END(stub_ptregs_64)
354 .macro ptregs_stub func
355 ENTRY(ptregs_\func)
356         leaq    \func(%rip), %rax
357         jmp     stub_ptregs_64
358 END(ptregs_\func)
359 .endm
361 /* Instantiate ptregs_stub for each ptregs-using syscall */
362 #define __SYSCALL_64_QUAL_(sym)
363 #define __SYSCALL_64_QUAL_ptregs(sym) ptregs_stub sym
364 #define __SYSCALL_64(nr, sym, qual) __SYSCALL_64_QUAL_##qual(sym)
365 #include <asm/syscalls_64.h>
368  * A newly forked process directly context switches into this address.
370  * rdi: prev task we switched from
371  */
372 ENTRY(ret_from_fork)
373         LOCK ; btr $TIF_FORK, TI_flags(%r8)
375         pushq   $0x0002
376         popfq                                   /* reset kernel eflags */
378         call    schedule_tail                   /* rdi: 'prev' task parameter */
380         testb   $3, CS(%rsp)                    /* from kernel_thread? */
381         jnz     1f
383         /*
384          * We came from kernel_thread.  This code path is quite twisted, and
385          * someone should clean it up.
386          *
387          * copy_thread_tls stashes the function pointer in RBX and the
388          * parameter to be passed in RBP.  The called function is permitted
389          * to call do_execve and thereby jump to user mode.
390          */
391         movq    RBP(%rsp), %rdi
392         call    *RBX(%rsp)
393         movl    $0, RAX(%rsp)
395         /*
396          * Fall through as though we're exiting a syscall.  This makes a
397          * twisted sort of sense if we just called do_execve.
398          */
401         movq    %rsp, %rdi
402         call    syscall_return_slowpath /* returns with IRQs disabled */
403         TRACE_IRQS_ON                   /* user mode is traced as IRQS on */
404         SWAPGS
405         jmp     restore_regs_and_iret
406 END(ret_from_fork)
409  * Build the entry stubs with some assembler magic.
410  * We pack 1 stub into every 8-byte block.
411  */
412         .align 8
413 ENTRY(irq_entries_start)
414     vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
415     .rept (FIRST_SYSTEM_VECTOR - FIRST_EXTERNAL_VECTOR)
416         pushq   $(~vector+0x80)                 /* Note: always in signed byte range */
417     vector=vector+1
418         jmp     common_interrupt
419         .align  8
420     .endr
421 END(irq_entries_start)
424  * Interrupt entry/exit.
426  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
428  * Entry runs with interrupts off.
429  */
431 /* 0(%rsp): ~(interrupt number) */
432         .macro interrupt func
433         cld
434         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
435         SAVE_C_REGS
436         SAVE_EXTRA_REGS
438         testb   $3, CS(%rsp)
439         jz      1f
441         /*
442          * IRQ from user mode.  Switch to kernel gsbase and inform context
443          * tracking that we're in kernel mode.
444          */
445         SWAPGS
447         /*
448          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
449          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
450          * (which can take locks).  Since TRACE_IRQS_OFF idempotent,
451          * the simplest way to handle it is to just call it twice if
452          * we enter from user mode.  There's no reason to optimize this since
453          * TRACE_IRQS_OFF is a no-op if lockdep is off.
454          */
455         TRACE_IRQS_OFF
457         CALL_enter_from_user_mode
460         /*
461          * Save previous stack pointer, optionally switch to interrupt stack.
462          * irq_count is used to check if a CPU is already on an interrupt stack
463          * or not. While this is essentially redundant with preempt_count it is
464          * a little cheaper to use a separate counter in the PDA (short of
465          * moving irq_enter into assembly, which would be too much work)
466          */
467         movq    %rsp, %rdi
468         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
469         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
470         pushq   %rdi
471         /* We entered an interrupt context - irqs are off: */
472         TRACE_IRQS_OFF
474         call    \func   /* rdi points to pt_regs */
475         .endm
477         /*
478          * The interrupt stubs push (~vector+0x80) onto the stack and
479          * then jump to common_interrupt.
480          */
481         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
482 common_interrupt:
483         ASM_CLAC
484         addq    $-0x80, (%rsp)                  /* Adjust vector to [-256, -1] range */
485         interrupt do_IRQ
486         /* 0(%rsp): old RSP */
487 ret_from_intr:
488         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
489         TRACE_IRQS_OFF
490         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
492         /* Restore saved previous stack */
493         popq    %rsp
495         testb   $3, CS(%rsp)
496         jz      retint_kernel
498         /* Interrupt came from user space */
499 GLOBAL(retint_user)
500         mov     %rsp,%rdi
501         call    prepare_exit_to_usermode
502         TRACE_IRQS_IRETQ
503         SWAPGS
504         jmp     restore_regs_and_iret
506 /* Returning to kernel space */
507 retint_kernel:
508 #ifdef CONFIG_PREEMPT
509         /* Interrupts are off */
510         /* Check if we need preemption */
511         bt      $9, EFLAGS(%rsp)                /* were interrupts off? */
512         jnc     1f
513 0:      cmpl    $0, PER_CPU_VAR(__preempt_count)
514         jnz     1f
515         call    preempt_schedule_irq
516         jmp     0b
518 #endif
519         /*
520          * The iretq could re-enable interrupts:
521          */
522         TRACE_IRQS_IRETQ
525  * At this label, code paths which return to kernel and to user,
526  * which come from interrupts/exception and from syscalls, merge.
527  */
528 GLOBAL(restore_regs_and_iret)
529         RESTORE_EXTRA_REGS
530 restore_c_regs_and_iret:
531         RESTORE_C_REGS
532         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
533         INTERRUPT_RETURN
535 ENTRY(native_iret)
536         /*
537          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
538          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
539          */
540 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
541         testb   $4, (SS-RIP)(%rsp)
542         jnz     native_irq_return_ldt
543 #endif
545 .global native_irq_return_iret
546 native_irq_return_iret:
547         /*
548          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
549          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
550          * Double-faults due to espfix64 are handled in do_double_fault.
551          * Other faults here are fatal.
552          */
553         iretq
555 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
556 native_irq_return_ldt:
557         pushq   %rax
558         pushq   %rdi
559         SWAPGS
560         movq    PER_CPU_VAR(espfix_waddr), %rdi
561         movq    %rax, (0*8)(%rdi)               /* RAX */
562         movq    (2*8)(%rsp), %rax               /* RIP */
563         movq    %rax, (1*8)(%rdi)
564         movq    (3*8)(%rsp), %rax               /* CS */
565         movq    %rax, (2*8)(%rdi)
566         movq    (4*8)(%rsp), %rax               /* RFLAGS */
567         movq    %rax, (3*8)(%rdi)
568         movq    (6*8)(%rsp), %rax               /* SS */
569         movq    %rax, (5*8)(%rdi)
570         movq    (5*8)(%rsp), %rax               /* RSP */
571         movq    %rax, (4*8)(%rdi)
572         andl    $0xffff0000, %eax
573         popq    %rdi
574         orq     PER_CPU_VAR(espfix_stack), %rax
575         SWAPGS
576         movq    %rax, %rsp
577         popq    %rax
578         jmp     native_irq_return_iret
579 #endif
580 END(common_interrupt)
583  * APIC interrupts.
584  */
585 .macro apicinterrupt3 num sym do_sym
586 ENTRY(\sym)
587         ASM_CLAC
588         pushq   $~(\num)
589 .Lcommon_\sym:
590         interrupt \do_sym
591         jmp     ret_from_intr
592 END(\sym)
593 .endm
595 #ifdef CONFIG_TRACING
596 #define trace(sym) trace_##sym
597 #define smp_trace(sym) smp_trace_##sym
599 .macro trace_apicinterrupt num sym
600 apicinterrupt3 \num trace(\sym) smp_trace(\sym)
601 .endm
602 #else
603 .macro trace_apicinterrupt num sym do_sym
604 .endm
605 #endif
607 .macro apicinterrupt num sym do_sym
608 apicinterrupt3 \num \sym \do_sym
609 trace_apicinterrupt \num \sym
610 .endm
612 #ifdef CONFIG_SMP
613 apicinterrupt3 IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR          irq_move_cleanup_interrupt      smp_irq_move_cleanup_interrupt
614 apicinterrupt3 REBOOT_VECTOR                    reboot_interrupt                smp_reboot_interrupt
615 #endif
617 #ifdef CONFIG_X86_UV
618 apicinterrupt3 UV_BAU_MESSAGE                   uv_bau_message_intr1            uv_bau_message_interrupt
619 #endif
621 apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR                apic_timer_interrupt            smp_apic_timer_interrupt
622 apicinterrupt X86_PLATFORM_IPI_VECTOR           x86_platform_ipi                smp_x86_platform_ipi
624 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM
625 apicinterrupt3 POSTED_INTR_VECTOR               kvm_posted_intr_ipi             smp_kvm_posted_intr_ipi
626 apicinterrupt3 POSTED_INTR_WAKEUP_VECTOR        kvm_posted_intr_wakeup_ipi      smp_kvm_posted_intr_wakeup_ipi
627 #endif
629 #ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
630 apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR             threshold_interrupt             smp_threshold_interrupt
631 #endif
633 #ifdef CONFIG_X86_MCE_AMD
634 apicinterrupt DEFERRED_ERROR_VECTOR             deferred_error_interrupt        smp_deferred_error_interrupt
635 #endif
637 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
638 apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR               thermal_interrupt               smp_thermal_interrupt
639 #endif
641 #ifdef CONFIG_SMP
642 apicinterrupt CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR       call_function_single_interrupt  smp_call_function_single_interrupt
643 apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR              call_function_interrupt         smp_call_function_interrupt
644 apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR                 reschedule_interrupt            smp_reschedule_interrupt
645 #endif
647 apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR                 error_interrupt                 smp_error_interrupt
648 apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR              spurious_interrupt              smp_spurious_interrupt
650 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
651 apicinterrupt IRQ_WORK_VECTOR                   irq_work_interrupt              smp_irq_work_interrupt
652 #endif
655  * Exception entry points.
656  */
657 #define CPU_TSS_IST(x) PER_CPU_VAR(cpu_tss) + (TSS_ist + ((x) - 1) * 8)
659 .macro idtentry sym do_sym has_error_code:req paranoid=0 shift_ist=-1
660 ENTRY(\sym)
661         /* Sanity check */
662         .if \shift_ist != -1 && \paranoid == 0
663         .error "using shift_ist requires paranoid=1"
664         .endif
666         ASM_CLAC
667         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
669         .ifeq \has_error_code
670         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
671         .endif
673         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
675         .if \paranoid
676         .if \paranoid == 1
677         testb   $3, CS(%rsp)                    /* If coming from userspace, switch stacks */
678         jnz     1f
679         .endif
680         call    paranoid_entry
681         .else
682         call    error_entry
683         .endif
684         /* returned flag: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: don't need it */
686         .if \paranoid
687         .if \shift_ist != -1
688         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG                    /* reload IDT in case of recursion */
689         .else
690         TRACE_IRQS_OFF
691         .endif
692         .endif
694         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
696         .if \has_error_code
697         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
698         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
699         .else
700         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
701         .endif
703         .if \shift_ist != -1
704         subq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
705         .endif
707         call    \do_sym
709         .if \shift_ist != -1
710         addq    $EXCEPTION_STKSZ, CPU_TSS_IST(\shift_ist)
711         .endif
713         /* these procedures expect "no swapgs" flag in ebx */
714         .if \paranoid
715         jmp     paranoid_exit
716         .else
717         jmp     error_exit
718         .endif
720         .if \paranoid == 1
721         /*
722          * Paranoid entry from userspace.  Switch stacks and treat it
723          * as a normal entry.  This means that paranoid handlers
724          * run in real process context if user_mode(regs).
725          */
727         call    error_entry
730         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
731         call    sync_regs
732         movq    %rax, %rsp                      /* switch stack */
734         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer */
736         .if \has_error_code
737         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi            /* get error code */
738         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)             /* no syscall to restart */
739         .else
740         xorl    %esi, %esi                      /* no error code */
741         .endif
743         call    \do_sym
745         jmp     error_exit                      /* %ebx: no swapgs flag */
746         .endif
747 END(\sym)
748 .endm
750 #ifdef CONFIG_TRACING
751 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
752 idtentry trace(\sym) trace(\do_sym) has_error_code=\has_error_code
753 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
754 .endm
755 #else
756 .macro trace_idtentry sym do_sym has_error_code:req
757 idtentry \sym \do_sym has_error_code=\has_error_code
758 .endm
759 #endif
761 idtentry divide_error                   do_divide_error                 has_error_code=0
762 idtentry overflow                       do_overflow                     has_error_code=0
763 idtentry bounds                         do_bounds                       has_error_code=0
764 idtentry invalid_op                     do_invalid_op                   has_error_code=0
765 idtentry device_not_available           do_device_not_available         has_error_code=0
766 idtentry double_fault                   do_double_fault                 has_error_code=1 paranoid=2
767 idtentry coprocessor_segment_overrun    do_coprocessor_segment_overrun  has_error_code=0
768 idtentry invalid_TSS                    do_invalid_TSS                  has_error_code=1
769 idtentry segment_not_present            do_segment_not_present          has_error_code=1
770 idtentry spurious_interrupt_bug         do_spurious_interrupt_bug       has_error_code=0
771 idtentry coprocessor_error              do_coprocessor_error            has_error_code=0
772 idtentry alignment_check                do_alignment_check              has_error_code=1
773 idtentry simd_coprocessor_error         do_simd_coprocessor_error       has_error_code=0
776         /*
777          * Reload gs selector with exception handling
778          * edi:  new selector
779          */
780 ENTRY(native_load_gs_index)
781         pushfq
782         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY & ~CLBR_RDI)
783         SWAPGS
784 gs_change:
785         movl    %edi, %gs
786 2:      mfence                                  /* workaround */
787         SWAPGS
788         popfq
789         ret
790 END(native_load_gs_index)
792         _ASM_EXTABLE(gs_change, bad_gs)
793         .section .fixup, "ax"
794         /* running with kernelgs */
795 bad_gs:
796         SWAPGS                                  /* switch back to user gs */
797         xorl    %eax, %eax
798         movl    %eax, %gs
799         jmp     2b
800         .previous
802 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
803 ENTRY(do_softirq_own_stack)
804         pushq   %rbp
805         mov     %rsp, %rbp
806         incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
807         cmove   PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
808         push    %rbp                            /* frame pointer backlink */
809         call    __do_softirq
810         leaveq
811         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
812         ret
813 END(do_softirq_own_stack)
815 #ifdef CONFIG_XEN
816 idtentry xen_hypervisor_callback xen_do_hypervisor_callback has_error_code=0
819  * A note on the "critical region" in our callback handler.
820  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
821  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
822  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
823  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
824  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
825  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
826  * like to avoid the possibility.
827  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
828  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
829  * activation and restart the handler using the previous one.
830  */
831 ENTRY(xen_do_hypervisor_callback)               /* do_hypervisor_callback(struct *pt_regs) */
834  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
835  * see the correct pointer to the pt_regs
836  */
837         movq    %rdi, %rsp                      /* we don't return, adjust the stack frame */
838 11:     incl    PER_CPU_VAR(irq_count)
839         movq    %rsp, %rbp
840         cmovzq  PER_CPU_VAR(irq_stack_ptr), %rsp
841         pushq   %rbp                            /* frame pointer backlink */
842         call    xen_evtchn_do_upcall
843         popq    %rsp
844         decl    PER_CPU_VAR(irq_count)
845 #ifndef CONFIG_PREEMPT
846         call    xen_maybe_preempt_hcall
847 #endif
848         jmp     error_exit
849 END(xen_do_hypervisor_callback)
852  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
853  * We get here for two reasons:
854  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
855  *  2. Fault while executing IRET
856  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
857  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
858  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
859  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
860  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
861  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
862  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
863  */
864 ENTRY(xen_failsafe_callback)
865         movl    %ds, %ecx
866         cmpw    %cx, 0x10(%rsp)
867         jne     1f
868         movl    %es, %ecx
869         cmpw    %cx, 0x18(%rsp)
870         jne     1f
871         movl    %fs, %ecx
872         cmpw    %cx, 0x20(%rsp)
873         jne     1f
874         movl    %gs, %ecx
875         cmpw    %cx, 0x28(%rsp)
876         jne     1f
877         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
878         movq    (%rsp), %rcx
879         movq    8(%rsp), %r11
880         addq    $0x30, %rsp
881         pushq   $0                              /* RIP */
882         pushq   %r11
883         pushq   %rcx
884         jmp     general_protection
885 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
886         movq    (%rsp), %rcx
887         movq    8(%rsp), %r11
888         addq    $0x30, %rsp
889         pushq   $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
890         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
891         SAVE_C_REGS
892         SAVE_EXTRA_REGS
893         jmp     error_exit
894 END(xen_failsafe_callback)
896 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
897         xen_hvm_callback_vector xen_evtchn_do_upcall
899 #endif /* CONFIG_XEN */
901 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
902 apicinterrupt3 HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR \
903         hyperv_callback_vector hyperv_vector_handler
904 #endif /* CONFIG_HYPERV */
906 idtentry debug                  do_debug                has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
907 idtentry int3                   do_int3                 has_error_code=0        paranoid=1 shift_ist=DEBUG_STACK
908 idtentry stack_segment          do_stack_segment        has_error_code=1
910 #ifdef CONFIG_XEN
911 idtentry xen_debug              do_debug                has_error_code=0
912 idtentry xen_int3               do_int3                 has_error_code=0
913 idtentry xen_stack_segment      do_stack_segment        has_error_code=1
914 #endif
916 idtentry general_protection     do_general_protection   has_error_code=1
917 trace_idtentry page_fault       do_page_fault           has_error_code=1
919 #ifdef CONFIG_KVM_GUEST
920 idtentry async_page_fault       do_async_page_fault     has_error_code=1
921 #endif
923 #ifdef CONFIG_X86_MCE
924 idtentry machine_check                                  has_error_code=0        paranoid=1 do_sym=*machine_check_vector(%rip)
925 #endif
928  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
929  * Use slow, but surefire "are we in kernel?" check.
930  * Return: ebx=0: need swapgs on exit, ebx=1: otherwise
931  */
932 ENTRY(paranoid_entry)
933         cld
934         SAVE_C_REGS 8
935         SAVE_EXTRA_REGS 8
936         movl    $1, %ebx
937         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
938         rdmsr
939         testl   %edx, %edx
940         js      1f                              /* negative -> in kernel */
941         SWAPGS
942         xorl    %ebx, %ebx
943 1:      ret
944 END(paranoid_entry)
947  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
948  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
949  * from kernel space.
951  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
952  * in syscall entry), so checking for preemption here would
953  * be complicated.  Fortunately, we there's no good reason
954  * to try to handle preemption here.
956  * On entry, ebx is "no swapgs" flag (1: don't need swapgs, 0: need it)
957  */
958 ENTRY(paranoid_exit)
959         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
960         TRACE_IRQS_OFF_DEBUG
961         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
962         jnz     paranoid_exit_no_swapgs
963         TRACE_IRQS_IRETQ
964         SWAPGS_UNSAFE_STACK
965         jmp     paranoid_exit_restore
966 paranoid_exit_no_swapgs:
967         TRACE_IRQS_IRETQ_DEBUG
968 paranoid_exit_restore:
969         RESTORE_EXTRA_REGS
970         RESTORE_C_REGS
971         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 8
972         INTERRUPT_RETURN
973 END(paranoid_exit)
976  * Save all registers in pt_regs, and switch gs if needed.
977  * Return: EBX=0: came from user mode; EBX=1: otherwise
978  */
979 ENTRY(error_entry)
980         cld
981         SAVE_C_REGS 8
982         SAVE_EXTRA_REGS 8
983         xorl    %ebx, %ebx
984         testb   $3, CS+8(%rsp)
985         jz      .Lerror_kernelspace
987 .Lerror_entry_from_usermode_swapgs:
988         /*
989          * We entered from user mode or we're pretending to have entered
990          * from user mode due to an IRET fault.
991          */
992         SWAPGS
994 .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs:
995         /*
996          * We need to tell lockdep that IRQs are off.  We can't do this until
997          * we fix gsbase, and we should do it before enter_from_user_mode
998          * (which can take locks).
999          */
1000         TRACE_IRQS_OFF
1001         CALL_enter_from_user_mode
1002         ret
1004 .Lerror_entry_done:
1005         TRACE_IRQS_OFF
1006         ret
1008         /*
1009          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
1010          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
1011          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
1012          * for these here too.
1013          */
1014 .Lerror_kernelspace:
1015         incl    %ebx
1016         leaq    native_irq_return_iret(%rip), %rcx
1017         cmpq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1018         je      .Lerror_bad_iret
1019         movl    %ecx, %eax                      /* zero extend */
1020         cmpq    %rax, RIP+8(%rsp)
1021         je      .Lbstep_iret
1022         cmpq    $gs_change, RIP+8(%rsp)
1023         jne     .Lerror_entry_done
1025         /*
1026          * hack: gs_change can fail with user gsbase.  If this happens, fix up
1027          * gsbase and proceed.  We'll fix up the exception and land in
1028          * gs_change's error handler with kernel gsbase.
1029          */
1030         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_swapgs
1032 .Lbstep_iret:
1033         /* Fix truncated RIP */
1034         movq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1035         /* fall through */
1037 .Lerror_bad_iret:
1038         /*
1039          * We came from an IRET to user mode, so we have user gsbase.
1040          * Switch to kernel gsbase:
1041          */
1042         SWAPGS
1044         /*
1045          * Pretend that the exception came from user mode: set up pt_regs
1046          * as if we faulted immediately after IRET and clear EBX so that
1047          * error_exit knows that we will be returning to user mode.
1048          */
1049         mov     %rsp, %rdi
1050         call    fixup_bad_iret
1051         mov     %rax, %rsp
1052         decl    %ebx
1053         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs
1054 END(error_entry)
1058  * On entry, EBS is a "return to kernel mode" flag:
1059  *   1: already in kernel mode, don't need SWAPGS
1060  *   0: user gsbase is loaded, we need SWAPGS and standard preparation for return to usermode
1061  */
1062 ENTRY(error_exit)
1063         movl    %ebx, %eax
1064         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_NONE)
1065         TRACE_IRQS_OFF
1066         testl   %eax, %eax
1067         jnz     retint_kernel
1068         jmp     retint_user
1069 END(error_exit)
1071 /* Runs on exception stack */
1072 ENTRY(nmi)
1073         /*
1074          * Fix up the exception frame if we're on Xen.
1075          * PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME is guaranteed to push at most
1076          * one value to the stack on native, so it may clobber the rdx
1077          * scratch slot, but it won't clobber any of the important
1078          * slots past it.
1079          *
1080          * Xen is a different story, because the Xen frame itself overlaps
1081          * the "NMI executing" variable.
1082          */
1083         PARAVIRT_ADJUST_EXCEPTION_FRAME
1085         /*
1086          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1087          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1088          * This means that we can have nested NMIs where the next
1089          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1090          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1091          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1092          * anyway.
1093          *
1094          * To handle this case we do the following:
1095          *  Check the a special location on the stack that contains
1096          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1097          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1098          *  is an NMI stack.
1099          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1100          *  stack then:
1101          *    o Set the special variable on the stack
1102          *    o Copy the interrupt frame into an "outermost" location on the
1103          *      stack
1104          *    o Copy the interrupt frame into an "iret" location on the stack
1105          *    o Continue processing the NMI
1106          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1107          *    o Modify the "iret" location to jump to the repeat_nmi
1108          *    o return back to the first NMI
1109          *
1110          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1111          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1112          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1113          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1114          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1115          * NMI.
1116          *
1117          * However, espfix prevents us from directly returning to userspace
1118          * with a single IRET instruction.  Similarly, IRET to user mode
1119          * can fault.  We therefore handle NMIs from user space like
1120          * other IST entries.
1121          */
1123         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1124         pushq   %rdx
1126         testb   $3, CS-RIP+8(%rsp)
1127         jz      .Lnmi_from_kernel
1129         /*
1130          * NMI from user mode.  We need to run on the thread stack, but we
1131          * can't go through the normal entry paths: NMIs are masked, and
1132          * we don't want to enable interrupts, because then we'll end
1133          * up in an awkward situation in which IRQs are on but NMIs
1134          * are off.
1135          *
1136          * We also must not push anything to the stack before switching
1137          * stacks lest we corrupt the "NMI executing" variable.
1138          */
1140         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1141         cld
1142         movq    %rsp, %rdx
1143         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
1144         pushq   5*8(%rdx)       /* pt_regs->ss */
1145         pushq   4*8(%rdx)       /* pt_regs->rsp */
1146         pushq   3*8(%rdx)       /* pt_regs->flags */
1147         pushq   2*8(%rdx)       /* pt_regs->cs */
1148         pushq   1*8(%rdx)       /* pt_regs->rip */
1149         pushq   $-1             /* pt_regs->orig_ax */
1150         pushq   %rdi            /* pt_regs->di */
1151         pushq   %rsi            /* pt_regs->si */
1152         pushq   (%rdx)          /* pt_regs->dx */
1153         pushq   %rcx            /* pt_regs->cx */
1154         pushq   %rax            /* pt_regs->ax */
1155         pushq   %r8             /* pt_regs->r8 */
1156         pushq   %r9             /* pt_regs->r9 */
1157         pushq   %r10            /* pt_regs->r10 */
1158         pushq   %r11            /* pt_regs->r11 */
1159         pushq   %rbx            /* pt_regs->rbx */
1160         pushq   %rbp            /* pt_regs->rbp */
1161         pushq   %r12            /* pt_regs->r12 */
1162         pushq   %r13            /* pt_regs->r13 */
1163         pushq   %r14            /* pt_regs->r14 */
1164         pushq   %r15            /* pt_regs->r15 */
1166         /*
1167          * At this point we no longer need to worry about stack damage
1168          * due to nesting -- we're on the normal thread stack and we're
1169          * done with the NMI stack.
1170          */
1172         movq    %rsp, %rdi
1173         movq    $-1, %rsi
1174         call    do_nmi
1176         /*
1177          * Return back to user mode.  We must *not* do the normal exit
1178          * work, because we don't want to enable interrupts.  Fortunately,
1179          * do_nmi doesn't modify pt_regs.
1180          */
1181         SWAPGS
1182         jmp     restore_c_regs_and_iret
1184 .Lnmi_from_kernel:
1185         /*
1186          * Here's what our stack frame will look like:
1187          * +---------------------------------------------------------+
1188          * | original SS                                             |
1189          * | original Return RSP                                     |
1190          * | original RFLAGS                                         |
1191          * | original CS                                             |
1192          * | original RIP                                            |
1193          * +---------------------------------------------------------+
1194          * | temp storage for rdx                                    |
1195          * +---------------------------------------------------------+
1196          * | "NMI executing" variable                                |
1197          * +---------------------------------------------------------+
1198          * | iret SS          } Copied from "outermost" frame        |
1199          * | iret Return RSP  } on each loop iteration; overwritten  |
1200          * | iret RFLAGS      } by a nested NMI to force another     |
1201          * | iret CS          } iteration if needed.                 |
1202          * | iret RIP         }                                      |
1203          * +---------------------------------------------------------+
1204          * | outermost SS          } initialized in first_nmi;       |
1205          * | outermost Return RSP  } will not be changed before      |
1206          * | outermost RFLAGS      } NMI processing is done.         |
1207          * | outermost CS          } Copied to "iret" frame on each  |
1208          * | outermost RIP         } iteration.                      |
1209          * +---------------------------------------------------------+
1210          * | pt_regs                                                 |
1211          * +---------------------------------------------------------+
1212          *
1213          * The "original" frame is used by hardware.  Before re-enabling
1214          * NMIs, we need to be done with it, and we need to leave enough
1215          * space for the asm code here.
1216          *
1217          * We return by executing IRET while RSP points to the "iret" frame.
1218          * That will either return for real or it will loop back into NMI
1219          * processing.
1220          *
1221          * The "outermost" frame is copied to the "iret" frame on each
1222          * iteration of the loop, so each iteration starts with the "iret"
1223          * frame pointing to the final return target.
1224          */
1226         /*
1227          * Determine whether we're a nested NMI.
1228          *
1229          * If we interrupted kernel code between repeat_nmi and
1230          * end_repeat_nmi, then we are a nested NMI.  We must not
1231          * modify the "iret" frame because it's being written by
1232          * the outer NMI.  That's okay; the outer NMI handler is
1233          * about to about to call do_nmi anyway, so we can just
1234          * resume the outer NMI.
1235          */
1237         movq    $repeat_nmi, %rdx
1238         cmpq    8(%rsp), %rdx
1239         ja      1f
1240         movq    $end_repeat_nmi, %rdx
1241         cmpq    8(%rsp), %rdx
1242         ja      nested_nmi_out
1245         /*
1246          * Now check "NMI executing".  If it's set, then we're nested.
1247          * This will not detect if we interrupted an outer NMI just
1248          * before IRET.
1249          */
1250         cmpl    $1, -8(%rsp)
1251         je      nested_nmi
1253         /*
1254          * Now test if the previous stack was an NMI stack.  This covers
1255          * the case where we interrupt an outer NMI after it clears
1256          * "NMI executing" but before IRET.  We need to be careful, though:
1257          * there is one case in which RSP could point to the NMI stack
1258          * despite there being no NMI active: naughty userspace controls
1259          * RSP at the very beginning of the SYSCALL targets.  We can
1260          * pull a fast one on naughty userspace, though: we program
1261          * SYSCALL to mask DF, so userspace cannot cause DF to be set
1262          * if it controls the kernel's RSP.  We set DF before we clear
1263          * "NMI executing".
1264          */
1265         lea     6*8(%rsp), %rdx
1266         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1267         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1268         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1269         ja      first_nmi
1271         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1272         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1273         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1274         jb      first_nmi
1276         /* Ah, it is within the NMI stack. */
1278         testb   $(X86_EFLAGS_DF >> 8), (3*8 + 1)(%rsp)
1279         jz      first_nmi       /* RSP was user controlled. */
1281         /* This is a nested NMI. */
1283 nested_nmi:
1284         /*
1285          * Modify the "iret" frame to point to repeat_nmi, forcing another
1286          * iteration of NMI handling.
1287          */
1288         subq    $8, %rsp
1289         leaq    -10*8(%rsp), %rdx
1290         pushq   $__KERNEL_DS
1291         pushq   %rdx
1292         pushfq
1293         pushq   $__KERNEL_CS
1294         pushq   $repeat_nmi
1296         /* Put stack back */
1297         addq    $(6*8), %rsp
1299 nested_nmi_out:
1300         popq    %rdx
1302         /* We are returning to kernel mode, so this cannot result in a fault. */
1303         INTERRUPT_RETURN
1305 first_nmi:
1306         /* Restore rdx. */
1307         movq    (%rsp), %rdx
1309         /* Make room for "NMI executing". */
1310         pushq   $0
1312         /* Leave room for the "iret" frame */
1313         subq    $(5*8), %rsp
1315         /* Copy the "original" frame to the "outermost" frame */
1316         .rept 5
1317         pushq   11*8(%rsp)
1318         .endr
1320         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1322 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
1323         /*
1324          * For ease of testing, unmask NMIs right away.  Disabled by
1325          * default because IRET is very expensive.
1326          */
1327         pushq   $0              /* SS */
1328         pushq   %rsp            /* RSP (minus 8 because of the previous push) */
1329         addq    $8, (%rsp)      /* Fix up RSP */
1330         pushfq                  /* RFLAGS */
1331         pushq   $__KERNEL_CS    /* CS */
1332         pushq   $1f             /* RIP */
1333         INTERRUPT_RETURN        /* continues at repeat_nmi below */
1335 #endif
1337 repeat_nmi:
1338         /*
1339          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1340          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1341          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1342          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1343          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1344          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1345          * NMI will update.
1346          *
1347          * RSP is pointing to "outermost RIP".  gsbase is unknown, but, if
1348          * we're repeating an NMI, gsbase has the same value that it had on
1349          * the first iteration.  paranoid_entry will load the kernel
1350          * gsbase if needed before we call do_nmi.  "NMI executing"
1351          * is zero.
1352          */
1353         movq    $1, 10*8(%rsp)          /* Set "NMI executing". */
1355         /*
1356          * Copy the "outermost" frame to the "iret" frame.  NMIs that nest
1357          * here must not modify the "iret" frame while we're writing to
1358          * it or it will end up containing garbage.
1359          */
1360         addq    $(10*8), %rsp
1361         .rept 5
1362         pushq   -6*8(%rsp)
1363         .endr
1364         subq    $(5*8), %rsp
1365 end_repeat_nmi:
1367         /*
1368          * Everything below this point can be preempted by a nested NMI.
1369          * If this happens, then the inner NMI will change the "iret"
1370          * frame to point back to repeat_nmi.
1371          */
1372         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1373         ALLOC_PT_GPREGS_ON_STACK
1375         /*
1376          * Use paranoid_entry to handle SWAPGS, but no need to use paranoid_exit
1377          * as we should not be calling schedule in NMI context.
1378          * Even with normal interrupts enabled. An NMI should not be
1379          * setting NEED_RESCHED or anything that normal interrupts and
1380          * exceptions might do.
1381          */
1382         call    paranoid_entry
1384         /* paranoidentry do_nmi, 0; without TRACE_IRQS_OFF */
1385         movq    %rsp, %rdi
1386         movq    $-1, %rsi
1387         call    do_nmi
1389         testl   %ebx, %ebx                      /* swapgs needed? */
1390         jnz     nmi_restore
1391 nmi_swapgs:
1392         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1393 nmi_restore:
1394         RESTORE_EXTRA_REGS
1395         RESTORE_C_REGS
1397         /* Point RSP at the "iret" frame. */
1398         REMOVE_PT_GPREGS_FROM_STACK 6*8
1400         /*
1401          * Clear "NMI executing".  Set DF first so that we can easily
1402          * distinguish the remaining code between here and IRET from
1403          * the SYSCALL entry and exit paths.  On a native kernel, we
1404          * could just inspect RIP, but, on paravirt kernels,
1405          * INTERRUPT_RETURN can translate into a jump into a
1406          * hypercall page.
1407          */
1408         std
1409         movq    $0, 5*8(%rsp)           /* clear "NMI executing" */
1411         /*
1412          * INTERRUPT_RETURN reads the "iret" frame and exits the NMI
1413          * stack in a single instruction.  We are returning to kernel
1414          * mode, so this cannot result in a fault.
1415          */
1416         INTERRUPT_RETURN
1417 END(nmi)
1419 ENTRY(ignore_sysret)
1420         mov     $-ENOSYS, %eax
1421         sysret
1422 END(ignore_sysret)