WIP FPC-III support
[linux/fpc-iii.git] / arch / x86 / entry / entry_64.S
blobcad08703c4ad774f2e473f0dcc71b53cdb579a68
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  *  linux/arch/x86_64/entry.S
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Andi Kleen SuSE Labs
7  *  Copyright (C) 2000  Pavel Machek <pavel@suse.cz>
8  *
9  * entry.S contains the system-call and fault low-level handling routines.
10  *
11  * Some of this is documented in Documentation/x86/entry_64.rst
12  *
13  * A note on terminology:
14  * - iret frame:        Architecture defined interrupt frame from SS to RIP
15  *                      at the top of the kernel process stack.
16  *
17  * Some macro usage:
18  * - SYM_FUNC_START/END:Define functions in the symbol table.
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 <asm/asm-offsets.h>
26 #include <asm/msr.h>
27 #include <asm/unistd.h>
28 #include <asm/thread_info.h>
29 #include <asm/hw_irq.h>
30 #include <asm/page_types.h>
31 #include <asm/irqflags.h>
32 #include <asm/paravirt.h>
33 #include <asm/percpu.h>
34 #include <asm/asm.h>
35 #include <asm/smap.h>
36 #include <asm/pgtable_types.h>
37 #include <asm/export.h>
38 #include <asm/frame.h>
39 #include <asm/trapnr.h>
40 #include <asm/nospec-branch.h>
41 #include <asm/fsgsbase.h>
42 #include <linux/err.h>
44 #include "calling.h"
46 .code64
47 .section .entry.text, "ax"
49 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_XXL
50 SYM_CODE_START(native_usergs_sysret64)
51         UNWIND_HINT_EMPTY
52         swapgs
53         sysretq
54 SYM_CODE_END(native_usergs_sysret64)
55 #endif /* CONFIG_PARAVIRT_XXL */
58  * 64-bit SYSCALL instruction entry. Up to 6 arguments in registers.
59  *
60  * This is the only entry point used for 64-bit system calls.  The
61  * hardware interface is reasonably well designed and the register to
62  * argument mapping Linux uses fits well with the registers that are
63  * available when SYSCALL is used.
64  *
65  * SYSCALL instructions can be found inlined in libc implementations as
66  * well as some other programs and libraries.  There are also a handful
67  * of SYSCALL instructions in the vDSO used, for example, as a
68  * clock_gettimeofday fallback.
69  *
70  * 64-bit SYSCALL saves rip to rcx, clears rflags.RF, then saves rflags to r11,
71  * then loads new ss, cs, and rip from previously programmed MSRs.
72  * rflags gets masked by a value from another MSR (so CLD and CLAC
73  * are not needed). SYSCALL does not save anything on the stack
74  * and does not change rsp.
75  *
76  * Registers on entry:
77  * rax  system call number
78  * rcx  return address
79  * r11  saved rflags (note: r11 is callee-clobbered register in C ABI)
80  * rdi  arg0
81  * rsi  arg1
82  * rdx  arg2
83  * r10  arg3 (needs to be moved to rcx to conform to C ABI)
84  * r8   arg4
85  * r9   arg5
86  * (note: r12-r15, rbp, rbx are callee-preserved in C ABI)
87  *
88  * Only called from user space.
89  *
90  * When user can change pt_regs->foo always force IRET. That is because
91  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
92  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
93  */
95 SYM_CODE_START(entry_SYSCALL_64)
96         UNWIND_HINT_EMPTY
98         swapgs
99         /* tss.sp2 is scratch space. */
100         movq    %rsp, PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp2)
101         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rsp
102         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
104 SYM_INNER_LABEL(entry_SYSCALL_64_safe_stack, SYM_L_GLOBAL)
106         /* Construct struct pt_regs on stack */
107         pushq   $__USER_DS                              /* pt_regs->ss */
108         pushq   PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp2)       /* pt_regs->sp */
109         pushq   %r11                                    /* pt_regs->flags */
110         pushq   $__USER_CS                              /* pt_regs->cs */
111         pushq   %rcx                                    /* pt_regs->ip */
112 SYM_INNER_LABEL(entry_SYSCALL_64_after_hwframe, SYM_L_GLOBAL)
113         pushq   %rax                                    /* pt_regs->orig_ax */
115         PUSH_AND_CLEAR_REGS rax=$-ENOSYS
117         /* IRQs are off. */
118         movq    %rax, %rdi
119         movq    %rsp, %rsi
120         call    do_syscall_64           /* returns with IRQs disabled */
122         /*
123          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
124          * a completely clean 64-bit userspace context.  If we're not,
125          * go to the slow exit path.
126          */
127         movq    RCX(%rsp), %rcx
128         movq    RIP(%rsp), %r11
130         cmpq    %rcx, %r11      /* SYSRET requires RCX == RIP */
131         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
133         /*
134          * On Intel CPUs, SYSRET with non-canonical RCX/RIP will #GP
135          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
136          * the kernel, since userspace controls RSP.
137          *
138          * If width of "canonical tail" ever becomes variable, this will need
139          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
140          *
141          * Change top bits to match most significant bit (47th or 56th bit
142          * depending on paging mode) in the address.
143          */
144 #ifdef CONFIG_X86_5LEVEL
145         ALTERNATIVE "shl $(64 - 48), %rcx; sar $(64 - 48), %rcx", \
146                 "shl $(64 - 57), %rcx; sar $(64 - 57), %rcx", X86_FEATURE_LA57
147 #else
148         shl     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
149         sar     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
150 #endif
152         /* If this changed %rcx, it was not canonical */
153         cmpq    %rcx, %r11
154         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
156         cmpq    $__USER_CS, CS(%rsp)            /* CS must match SYSRET */
157         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
159         movq    R11(%rsp), %r11
160         cmpq    %r11, EFLAGS(%rsp)              /* R11 == RFLAGS */
161         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
163         /*
164          * SYSCALL clears RF when it saves RFLAGS in R11 and SYSRET cannot
165          * restore RF properly. If the slowpath sets it for whatever reason, we
166          * need to restore it correctly.
167          *
168          * SYSRET can restore TF, but unlike IRET, restoring TF results in a
169          * trap from userspace immediately after SYSRET.  This would cause an
170          * infinite loop whenever #DB happens with register state that satisfies
171          * the opportunistic SYSRET conditions.  For example, single-stepping
172          * this user code:
173          *
174          *           movq       $stuck_here, %rcx
175          *           pushfq
176          *           popq %r11
177          *   stuck_here:
178          *
179          * would never get past 'stuck_here'.
180          */
181         testq   $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
182         jnz     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
184         /* nothing to check for RSP */
186         cmpq    $__USER_DS, SS(%rsp)            /* SS must match SYSRET */
187         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
189         /*
190          * We win! This label is here just for ease of understanding
191          * perf profiles. Nothing jumps here.
192          */
193 syscall_return_via_sysret:
194         /* rcx and r11 are already restored (see code above) */
195         POP_REGS pop_rdi=0 skip_r11rcx=1
197         /*
198          * Now all regs are restored except RSP and RDI.
199          * Save old stack pointer and switch to trampoline stack.
200          */
201         movq    %rsp, %rdi
202         movq    PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp0), %rsp
203         UNWIND_HINT_EMPTY
205         pushq   RSP-RDI(%rdi)   /* RSP */
206         pushq   (%rdi)          /* RDI */
208         /*
209          * We are on the trampoline stack.  All regs except RDI are live.
210          * We can do future final exit work right here.
211          */
212         STACKLEAK_ERASE_NOCLOBBER
214         SWITCH_TO_USER_CR3_STACK scratch_reg=%rdi
216         popq    %rdi
217         popq    %rsp
218         USERGS_SYSRET64
219 SYM_CODE_END(entry_SYSCALL_64)
222  * %rdi: prev task
223  * %rsi: next task
224  */
225 .pushsection .text, "ax"
226 SYM_FUNC_START(__switch_to_asm)
227         /*
228          * Save callee-saved registers
229          * This must match the order in inactive_task_frame
230          */
231         pushq   %rbp
232         pushq   %rbx
233         pushq   %r12
234         pushq   %r13
235         pushq   %r14
236         pushq   %r15
238         /* switch stack */
239         movq    %rsp, TASK_threadsp(%rdi)
240         movq    TASK_threadsp(%rsi), %rsp
242 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
243         movq    TASK_stack_canary(%rsi), %rbx
244         movq    %rbx, PER_CPU_VAR(fixed_percpu_data) + stack_canary_offset
245 #endif
247 #ifdef CONFIG_RETPOLINE
248         /*
249          * When switching from a shallower to a deeper call stack
250          * the RSB may either underflow or use entries populated
251          * with userspace addresses. On CPUs where those concerns
252          * exist, overwrite the RSB with entries which capture
253          * speculative execution to prevent attack.
254          */
255         FILL_RETURN_BUFFER %r12, RSB_CLEAR_LOOPS, X86_FEATURE_RSB_CTXSW
256 #endif
258         /* restore callee-saved registers */
259         popq    %r15
260         popq    %r14
261         popq    %r13
262         popq    %r12
263         popq    %rbx
264         popq    %rbp
266         jmp     __switch_to
267 SYM_FUNC_END(__switch_to_asm)
268 .popsection
271  * A newly forked process directly context switches into this address.
273  * rax: prev task we switched from
274  * rbx: kernel thread func (NULL for user thread)
275  * r12: kernel thread arg
276  */
277 .pushsection .text, "ax"
278 SYM_CODE_START(ret_from_fork)
279         UNWIND_HINT_EMPTY
280         movq    %rax, %rdi
281         call    schedule_tail                   /* rdi: 'prev' task parameter */
283         testq   %rbx, %rbx                      /* from kernel_thread? */
284         jnz     1f                              /* kernel threads are uncommon */
287         UNWIND_HINT_REGS
288         movq    %rsp, %rdi
289         call    syscall_exit_to_user_mode       /* returns with IRQs disabled */
290         jmp     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
293         /* kernel thread */
294         UNWIND_HINT_EMPTY
295         movq    %r12, %rdi
296         CALL_NOSPEC rbx
297         /*
298          * A kernel thread is allowed to return here after successfully
299          * calling kernel_execve().  Exit to userspace to complete the execve()
300          * syscall.
301          */
302         movq    $0, RAX(%rsp)
303         jmp     2b
304 SYM_CODE_END(ret_from_fork)
305 .popsection
307 .macro DEBUG_ENTRY_ASSERT_IRQS_OFF
308 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
309         pushq %rax
310         SAVE_FLAGS(CLBR_RAX)
311         testl $X86_EFLAGS_IF, %eax
312         jz .Lokay_\@
313         ud2
314 .Lokay_\@:
315         popq %rax
316 #endif
317 .endm
320  * idtentry_body - Macro to emit code calling the C function
321  * @cfunc:              C function to be called
322  * @has_error_code:     Hardware pushed error code on stack
323  */
324 .macro idtentry_body cfunc has_error_code:req
326         call    error_entry
327         UNWIND_HINT_REGS
329         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer into 1st argument*/
331         .if \has_error_code == 1
332                 movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi    /* get error code into 2nd argument*/
333                 movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)     /* no syscall to restart */
334         .endif
336         call    \cfunc
338         jmp     error_return
339 .endm
342  * idtentry - Macro to generate entry stubs for simple IDT entries
343  * @vector:             Vector number
344  * @asmsym:             ASM symbol for the entry point
345  * @cfunc:              C function to be called
346  * @has_error_code:     Hardware pushed error code on stack
348  * The macro emits code to set up the kernel context for straight forward
349  * and simple IDT entries. No IST stack, no paranoid entry checks.
350  */
351 .macro idtentry vector asmsym cfunc has_error_code:req
352 SYM_CODE_START(\asmsym)
353         UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=\has_error_code*8
354         ASM_CLAC
356         .if \has_error_code == 0
357                 pushq   $-1                     /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
358         .endif
360         .if \vector == X86_TRAP_BP
361                 /*
362                  * If coming from kernel space, create a 6-word gap to allow the
363                  * int3 handler to emulate a call instruction.
364                  */
365                 testb   $3, CS-ORIG_RAX(%rsp)
366                 jnz     .Lfrom_usermode_no_gap_\@
367                 .rept   6
368                 pushq   5*8(%rsp)
369                 .endr
370                 UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=8
371 .Lfrom_usermode_no_gap_\@:
372         .endif
374         idtentry_body \cfunc \has_error_code
376 _ASM_NOKPROBE(\asmsym)
377 SYM_CODE_END(\asmsym)
378 .endm
381  * Interrupt entry/exit.
383  + The interrupt stubs push (vector) onto the stack, which is the error_code
384  * position of idtentry exceptions, and jump to one of the two idtentry points
385  * (common/spurious).
387  * common_interrupt is a hotpath, align it to a cache line
388  */
389 .macro idtentry_irq vector cfunc
390         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
391         idtentry \vector asm_\cfunc \cfunc has_error_code=1
392 .endm
395  * System vectors which invoke their handlers directly and are not
396  * going through the regular common device interrupt handling code.
397  */
398 .macro idtentry_sysvec vector cfunc
399         idtentry \vector asm_\cfunc \cfunc has_error_code=0
400 .endm
403  * idtentry_mce_db - Macro to generate entry stubs for #MC and #DB
404  * @vector:             Vector number
405  * @asmsym:             ASM symbol for the entry point
406  * @cfunc:              C function to be called
408  * The macro emits code to set up the kernel context for #MC and #DB
410  * If the entry comes from user space it uses the normal entry path
411  * including the return to user space work and preemption checks on
412  * exit.
414  * If hits in kernel mode then it needs to go through the paranoid
415  * entry as the exception can hit any random state. No preemption
416  * check on exit to keep the paranoid path simple.
417  */
418 .macro idtentry_mce_db vector asmsym cfunc
419 SYM_CODE_START(\asmsym)
420         UNWIND_HINT_IRET_REGS
421         ASM_CLAC
423         pushq   $-1                     /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
425         /*
426          * If the entry is from userspace, switch stacks and treat it as
427          * a normal entry.
428          */
429         testb   $3, CS-ORIG_RAX(%rsp)
430         jnz     .Lfrom_usermode_switch_stack_\@
432         /* paranoid_entry returns GS information for paranoid_exit in EBX. */
433         call    paranoid_entry
435         UNWIND_HINT_REGS
437         movq    %rsp, %rdi              /* pt_regs pointer */
439         call    \cfunc
441         jmp     paranoid_exit
443         /* Switch to the regular task stack and use the noist entry point */
444 .Lfrom_usermode_switch_stack_\@:
445         idtentry_body noist_\cfunc, has_error_code=0
447 _ASM_NOKPROBE(\asmsym)
448 SYM_CODE_END(\asmsym)
449 .endm
451 #ifdef CONFIG_AMD_MEM_ENCRYPT
453  * idtentry_vc - Macro to generate entry stub for #VC
454  * @vector:             Vector number
455  * @asmsym:             ASM symbol for the entry point
456  * @cfunc:              C function to be called
458  * The macro emits code to set up the kernel context for #VC. The #VC handler
459  * runs on an IST stack and needs to be able to cause nested #VC exceptions.
461  * To make this work the #VC entry code tries its best to pretend it doesn't use
462  * an IST stack by switching to the task stack if coming from user-space (which
463  * includes early SYSCALL entry path) or back to the stack in the IRET frame if
464  * entered from kernel-mode.
466  * If entered from kernel-mode the return stack is validated first, and if it is
467  * not safe to use (e.g. because it points to the entry stack) the #VC handler
468  * will switch to a fall-back stack (VC2) and call a special handler function.
470  * The macro is only used for one vector, but it is planned to be extended in
471  * the future for the #HV exception.
472  */
473 .macro idtentry_vc vector asmsym cfunc
474 SYM_CODE_START(\asmsym)
475         UNWIND_HINT_IRET_REGS
476         ASM_CLAC
478         /*
479          * If the entry is from userspace, switch stacks and treat it as
480          * a normal entry.
481          */
482         testb   $3, CS-ORIG_RAX(%rsp)
483         jnz     .Lfrom_usermode_switch_stack_\@
485         /*
486          * paranoid_entry returns SWAPGS flag for paranoid_exit in EBX.
487          * EBX == 0 -> SWAPGS, EBX == 1 -> no SWAPGS
488          */
489         call    paranoid_entry
491         UNWIND_HINT_REGS
493         /*
494          * Switch off the IST stack to make it free for nested exceptions. The
495          * vc_switch_off_ist() function will switch back to the interrupted
496          * stack if it is safe to do so. If not it switches to the VC fall-back
497          * stack.
498          */
499         movq    %rsp, %rdi              /* pt_regs pointer */
500         call    vc_switch_off_ist
501         movq    %rax, %rsp              /* Switch to new stack */
503         UNWIND_HINT_REGS
505         /* Update pt_regs */
506         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi    /* get error code into 2nd argument*/
507         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)     /* no syscall to restart */
509         movq    %rsp, %rdi              /* pt_regs pointer */
511         call    \cfunc
513         /*
514          * No need to switch back to the IST stack. The current stack is either
515          * identical to the stack in the IRET frame or the VC fall-back stack,
516          * so it is definitly mapped even with PTI enabled.
517          */
518         jmp     paranoid_exit
520         /* Switch to the regular task stack */
521 .Lfrom_usermode_switch_stack_\@:
522         idtentry_body safe_stack_\cfunc, has_error_code=1
524 _ASM_NOKPROBE(\asmsym)
525 SYM_CODE_END(\asmsym)
526 .endm
527 #endif
530  * Double fault entry. Straight paranoid. No checks from which context
531  * this comes because for the espfix induced #DF this would do the wrong
532  * thing.
533  */
534 .macro idtentry_df vector asmsym cfunc
535 SYM_CODE_START(\asmsym)
536         UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=8
537         ASM_CLAC
539         /* paranoid_entry returns GS information for paranoid_exit in EBX. */
540         call    paranoid_entry
541         UNWIND_HINT_REGS
543         movq    %rsp, %rdi              /* pt_regs pointer into first argument */
544         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi    /* get error code into 2nd argument*/
545         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)     /* no syscall to restart */
546         call    \cfunc
548         jmp     paranoid_exit
550 _ASM_NOKPROBE(\asmsym)
551 SYM_CODE_END(\asmsym)
552 .endm
555  * Include the defines which emit the idt entries which are shared
556  * shared between 32 and 64 bit and emit the __irqentry_text_* markers
557  * so the stacktrace boundary checks work.
558  */
559         .align 16
560         .globl __irqentry_text_start
561 __irqentry_text_start:
563 #include <asm/idtentry.h>
565         .align 16
566         .globl __irqentry_text_end
567 __irqentry_text_end:
569 SYM_CODE_START_LOCAL(common_interrupt_return)
570 SYM_INNER_LABEL(swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode, SYM_L_GLOBAL)
571 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
572         /* Assert that pt_regs indicates user mode. */
573         testb   $3, CS(%rsp)
574         jnz     1f
575         ud2
577 #endif
578         POP_REGS pop_rdi=0
580         /*
581          * The stack is now user RDI, orig_ax, RIP, CS, EFLAGS, RSP, SS.
582          * Save old stack pointer and switch to trampoline stack.
583          */
584         movq    %rsp, %rdi
585         movq    PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp0), %rsp
586         UNWIND_HINT_EMPTY
588         /* Copy the IRET frame to the trampoline stack. */
589         pushq   6*8(%rdi)       /* SS */
590         pushq   5*8(%rdi)       /* RSP */
591         pushq   4*8(%rdi)       /* EFLAGS */
592         pushq   3*8(%rdi)       /* CS */
593         pushq   2*8(%rdi)       /* RIP */
595         /* Push user RDI on the trampoline stack. */
596         pushq   (%rdi)
598         /*
599          * We are on the trampoline stack.  All regs except RDI are live.
600          * We can do future final exit work right here.
601          */
602         STACKLEAK_ERASE_NOCLOBBER
604         SWITCH_TO_USER_CR3_STACK scratch_reg=%rdi
606         /* Restore RDI. */
607         popq    %rdi
608         SWAPGS
609         INTERRUPT_RETURN
612 SYM_INNER_LABEL(restore_regs_and_return_to_kernel, SYM_L_GLOBAL)
613 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
614         /* Assert that pt_regs indicates kernel mode. */
615         testb   $3, CS(%rsp)
616         jz      1f
617         ud2
619 #endif
620         POP_REGS
621         addq    $8, %rsp        /* skip regs->orig_ax */
622         /*
623          * ARCH_HAS_MEMBARRIER_SYNC_CORE rely on IRET core serialization
624          * when returning from IPI handler.
625          */
626         INTERRUPT_RETURN
628 SYM_INNER_LABEL_ALIGN(native_iret, SYM_L_GLOBAL)
629         UNWIND_HINT_IRET_REGS
630         /*
631          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
632          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
633          */
634 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
635         testb   $4, (SS-RIP)(%rsp)
636         jnz     native_irq_return_ldt
637 #endif
639 SYM_INNER_LABEL(native_irq_return_iret, SYM_L_GLOBAL)
640         /*
641          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
642          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
643          * Double-faults due to espfix64 are handled in exc_double_fault.
644          * Other faults here are fatal.
645          */
646         iretq
648 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
649 native_irq_return_ldt:
650         /*
651          * We are running with user GSBASE.  All GPRs contain their user
652          * values.  We have a percpu ESPFIX stack that is eight slots
653          * long (see ESPFIX_STACK_SIZE).  espfix_waddr points to the bottom
654          * of the ESPFIX stack.
655          *
656          * We clobber RAX and RDI in this code.  We stash RDI on the
657          * normal stack and RAX on the ESPFIX stack.
658          *
659          * The ESPFIX stack layout we set up looks like this:
660          *
661          * --- top of ESPFIX stack ---
662          * SS
663          * RSP
664          * RFLAGS
665          * CS
666          * RIP  <-- RSP points here when we're done
667          * RAX  <-- espfix_waddr points here
668          * --- bottom of ESPFIX stack ---
669          */
671         pushq   %rdi                            /* Stash user RDI */
672         SWAPGS                                  /* to kernel GS */
673         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rdi   /* to kernel CR3 */
675         movq    PER_CPU_VAR(espfix_waddr), %rdi
676         movq    %rax, (0*8)(%rdi)               /* user RAX */
677         movq    (1*8)(%rsp), %rax               /* user RIP */
678         movq    %rax, (1*8)(%rdi)
679         movq    (2*8)(%rsp), %rax               /* user CS */
680         movq    %rax, (2*8)(%rdi)
681         movq    (3*8)(%rsp), %rax               /* user RFLAGS */
682         movq    %rax, (3*8)(%rdi)
683         movq    (5*8)(%rsp), %rax               /* user SS */
684         movq    %rax, (5*8)(%rdi)
685         movq    (4*8)(%rsp), %rax               /* user RSP */
686         movq    %rax, (4*8)(%rdi)
687         /* Now RAX == RSP. */
689         andl    $0xffff0000, %eax               /* RAX = (RSP & 0xffff0000) */
691         /*
692          * espfix_stack[31:16] == 0.  The page tables are set up such that
693          * (espfix_stack | (X & 0xffff0000)) points to a read-only alias of
694          * espfix_waddr for any X.  That is, there are 65536 RO aliases of
695          * the same page.  Set up RSP so that RSP[31:16] contains the
696          * respective 16 bits of the /userspace/ RSP and RSP nonetheless
697          * still points to an RO alias of the ESPFIX stack.
698          */
699         orq     PER_CPU_VAR(espfix_stack), %rax
701         SWITCH_TO_USER_CR3_STACK scratch_reg=%rdi
702         SWAPGS                                  /* to user GS */
703         popq    %rdi                            /* Restore user RDI */
705         movq    %rax, %rsp
706         UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=8
708         /*
709          * At this point, we cannot write to the stack any more, but we can
710          * still read.
711          */
712         popq    %rax                            /* Restore user RAX */
714         /*
715          * RSP now points to an ordinary IRET frame, except that the page
716          * is read-only and RSP[31:16] are preloaded with the userspace
717          * values.  We can now IRET back to userspace.
718          */
719         jmp     native_irq_return_iret
720 #endif
721 SYM_CODE_END(common_interrupt_return)
722 _ASM_NOKPROBE(common_interrupt_return)
725  * Reload gs selector with exception handling
726  * edi:  new selector
728  * Is in entry.text as it shouldn't be instrumented.
729  */
730 SYM_FUNC_START(asm_load_gs_index)
731         FRAME_BEGIN
732         swapgs
733 .Lgs_change:
734         movl    %edi, %gs
735 2:      ALTERNATIVE "", "mfence", X86_BUG_SWAPGS_FENCE
736         swapgs
737         FRAME_END
738         ret
739 SYM_FUNC_END(asm_load_gs_index)
740 EXPORT_SYMBOL(asm_load_gs_index)
742         _ASM_EXTABLE(.Lgs_change, .Lbad_gs)
743         .section .fixup, "ax"
744         /* running with kernelgs */
745 SYM_CODE_START_LOCAL_NOALIGN(.Lbad_gs)
746         swapgs                                  /* switch back to user gs */
747 .macro ZAP_GS
748         /* This can't be a string because the preprocessor needs to see it. */
749         movl $__USER_DS, %eax
750         movl %eax, %gs
751 .endm
752         ALTERNATIVE "", "ZAP_GS", X86_BUG_NULL_SEG
753         xorl    %eax, %eax
754         movl    %eax, %gs
755         jmp     2b
756 SYM_CODE_END(.Lbad_gs)
757         .previous
760  * rdi: New stack pointer points to the top word of the stack
761  * rsi: Function pointer
762  * rdx: Function argument (can be NULL if none)
763  */
764 SYM_FUNC_START(asm_call_on_stack)
765 SYM_INNER_LABEL(asm_call_sysvec_on_stack, SYM_L_GLOBAL)
766 SYM_INNER_LABEL(asm_call_irq_on_stack, SYM_L_GLOBAL)
767         /*
768          * Save the frame pointer unconditionally. This allows the ORC
769          * unwinder to handle the stack switch.
770          */
771         pushq           %rbp
772         mov             %rsp, %rbp
774         /*
775          * The unwinder relies on the word at the top of the new stack
776          * page linking back to the previous RSP.
777          */
778         mov             %rsp, (%rdi)
779         mov             %rdi, %rsp
780         /* Move the argument to the right place */
781         mov             %rdx, %rdi
784         .pushsection .discard.instr_begin
785         .long 1b - .
786         .popsection
788         CALL_NOSPEC     rsi
791         .pushsection .discard.instr_end
792         .long 2b - .
793         .popsection
795         /* Restore the previous stack pointer from RBP. */
796         leaveq
797         ret
798 SYM_FUNC_END(asm_call_on_stack)
800 #ifdef CONFIG_XEN_PV
802  * A note on the "critical region" in our callback handler.
803  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
804  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
805  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
806  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
807  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
808  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
809  * like to avoid the possibility.
810  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
811  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
812  * activation and restart the handler using the previous one.
814  * C calling convention: exc_xen_hypervisor_callback(struct *pt_regs)
815  */
816 SYM_CODE_START_LOCAL(exc_xen_hypervisor_callback)
819  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
820  * see the correct pointer to the pt_regs
821  */
822         UNWIND_HINT_FUNC
823         movq    %rdi, %rsp                      /* we don't return, adjust the stack frame */
824         UNWIND_HINT_REGS
826         call    xen_pv_evtchn_do_upcall
828         jmp     error_return
829 SYM_CODE_END(exc_xen_hypervisor_callback)
832  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
833  * We get here for two reasons:
834  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
835  *  2. Fault while executing IRET
836  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
837  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
838  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
839  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
840  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
841  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
842  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
843  */
844 SYM_CODE_START(xen_failsafe_callback)
845         UNWIND_HINT_EMPTY
846         movl    %ds, %ecx
847         cmpw    %cx, 0x10(%rsp)
848         jne     1f
849         movl    %es, %ecx
850         cmpw    %cx, 0x18(%rsp)
851         jne     1f
852         movl    %fs, %ecx
853         cmpw    %cx, 0x20(%rsp)
854         jne     1f
855         movl    %gs, %ecx
856         cmpw    %cx, 0x28(%rsp)
857         jne     1f
858         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
859         movq    (%rsp), %rcx
860         movq    8(%rsp), %r11
861         addq    $0x30, %rsp
862         pushq   $0                              /* RIP */
863         UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=8
864         jmp     asm_exc_general_protection
865 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
866         movq    (%rsp), %rcx
867         movq    8(%rsp), %r11
868         addq    $0x30, %rsp
869         UNWIND_HINT_IRET_REGS
870         pushq   $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
871         PUSH_AND_CLEAR_REGS
872         ENCODE_FRAME_POINTER
873         jmp     error_return
874 SYM_CODE_END(xen_failsafe_callback)
875 #endif /* CONFIG_XEN_PV */
878  * Save all registers in pt_regs. Return GSBASE related information
879  * in EBX depending on the availability of the FSGSBASE instructions:
881  * FSGSBASE     R/EBX
882  *     N        0 -> SWAPGS on exit
883  *              1 -> no SWAPGS on exit
885  *     Y        GSBASE value at entry, must be restored in paranoid_exit
886  */
887 SYM_CODE_START_LOCAL(paranoid_entry)
888         UNWIND_HINT_FUNC
889         cld
890         PUSH_AND_CLEAR_REGS save_ret=1
891         ENCODE_FRAME_POINTER 8
893         /*
894          * Always stash CR3 in %r14.  This value will be restored,
895          * verbatim, at exit.  Needed if paranoid_entry interrupted
896          * another entry that already switched to the user CR3 value
897          * but has not yet returned to userspace.
898          *
899          * This is also why CS (stashed in the "iret frame" by the
900          * hardware at entry) can not be used: this may be a return
901          * to kernel code, but with a user CR3 value.
902          *
903          * Switching CR3 does not depend on kernel GSBASE so it can
904          * be done before switching to the kernel GSBASE. This is
905          * required for FSGSBASE because the kernel GSBASE has to
906          * be retrieved from a kernel internal table.
907          */
908         SAVE_AND_SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rax save_reg=%r14
910         /*
911          * Handling GSBASE depends on the availability of FSGSBASE.
912          *
913          * Without FSGSBASE the kernel enforces that negative GSBASE
914          * values indicate kernel GSBASE. With FSGSBASE no assumptions
915          * can be made about the GSBASE value when entering from user
916          * space.
917          */
918         ALTERNATIVE "jmp .Lparanoid_entry_checkgs", "", X86_FEATURE_FSGSBASE
920         /*
921          * Read the current GSBASE and store it in %rbx unconditionally,
922          * retrieve and set the current CPUs kernel GSBASE. The stored value
923          * has to be restored in paranoid_exit unconditionally.
924          *
925          * The unconditional write to GS base below ensures that no subsequent
926          * loads based on a mispredicted GS base can happen, therefore no LFENCE
927          * is needed here.
928          */
929         SAVE_AND_SET_GSBASE scratch_reg=%rax save_reg=%rbx
930         ret
932 .Lparanoid_entry_checkgs:
933         /* EBX = 1 -> kernel GSBASE active, no restore required */
934         movl    $1, %ebx
935         /*
936          * The kernel-enforced convention is a negative GSBASE indicates
937          * a kernel value. No SWAPGS needed on entry and exit.
938          */
939         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
940         rdmsr
941         testl   %edx, %edx
942         jns     .Lparanoid_entry_swapgs
943         ret
945 .Lparanoid_entry_swapgs:
946         SWAPGS
948         /*
949          * The above SAVE_AND_SWITCH_TO_KERNEL_CR3 macro doesn't do an
950          * unconditional CR3 write, even in the PTI case.  So do an lfence
951          * to prevent GS speculation, regardless of whether PTI is enabled.
952          */
953         FENCE_SWAPGS_KERNEL_ENTRY
955         /* EBX = 0 -> SWAPGS required on exit */
956         xorl    %ebx, %ebx
957         ret
958 SYM_CODE_END(paranoid_entry)
961  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
962  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
963  * from kernel space.
965  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
966  * in syscall entry), so checking for preemption here would
967  * be complicated.  Fortunately, there's no good reason to try
968  * to handle preemption here.
970  * R/EBX contains the GSBASE related information depending on the
971  * availability of the FSGSBASE instructions:
973  * FSGSBASE     R/EBX
974  *     N        0 -> SWAPGS on exit
975  *              1 -> no SWAPGS on exit
977  *     Y        User space GSBASE, must be restored unconditionally
978  */
979 SYM_CODE_START_LOCAL(paranoid_exit)
980         UNWIND_HINT_REGS
981         /*
982          * The order of operations is important. RESTORE_CR3 requires
983          * kernel GSBASE.
984          *
985          * NB to anyone to try to optimize this code: this code does
986          * not execute at all for exceptions from user mode. Those
987          * exceptions go through error_exit instead.
988          */
989         RESTORE_CR3     scratch_reg=%rax save_reg=%r14
991         /* Handle the three GSBASE cases */
992         ALTERNATIVE "jmp .Lparanoid_exit_checkgs", "", X86_FEATURE_FSGSBASE
994         /* With FSGSBASE enabled, unconditionally restore GSBASE */
995         wrgsbase        %rbx
996         jmp             restore_regs_and_return_to_kernel
998 .Lparanoid_exit_checkgs:
999         /* On non-FSGSBASE systems, conditionally do SWAPGS */
1000         testl           %ebx, %ebx
1001         jnz             restore_regs_and_return_to_kernel
1003         /* We are returning to a context with user GSBASE */
1004         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1005         jmp             restore_regs_and_return_to_kernel
1006 SYM_CODE_END(paranoid_exit)
1009  * Save all registers in pt_regs, and switch GS if needed.
1010  */
1011 SYM_CODE_START_LOCAL(error_entry)
1012         UNWIND_HINT_FUNC
1013         cld
1014         PUSH_AND_CLEAR_REGS save_ret=1
1015         ENCODE_FRAME_POINTER 8
1016         testb   $3, CS+8(%rsp)
1017         jz      .Lerror_kernelspace
1019         /*
1020          * We entered from user mode or we're pretending to have entered
1021          * from user mode due to an IRET fault.
1022          */
1023         SWAPGS
1024         FENCE_SWAPGS_USER_ENTRY
1025         /* We have user CR3.  Change to kernel CR3. */
1026         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rax
1028 .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs:
1029         /* Put us onto the real thread stack. */
1030         popq    %r12                            /* save return addr in %12 */
1031         movq    %rsp, %rdi                      /* arg0 = pt_regs pointer */
1032         call    sync_regs
1033         movq    %rax, %rsp                      /* switch stack */
1034         ENCODE_FRAME_POINTER
1035         pushq   %r12
1036         ret
1038 .Lerror_entry_done_lfence:
1039         FENCE_SWAPGS_KERNEL_ENTRY
1040 .Lerror_entry_done:
1041         ret
1043         /*
1044          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
1045          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
1046          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
1047          * for these here too.
1048          */
1049 .Lerror_kernelspace:
1050         leaq    native_irq_return_iret(%rip), %rcx
1051         cmpq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1052         je      .Lerror_bad_iret
1053         movl    %ecx, %eax                      /* zero extend */
1054         cmpq    %rax, RIP+8(%rsp)
1055         je      .Lbstep_iret
1056         cmpq    $.Lgs_change, RIP+8(%rsp)
1057         jne     .Lerror_entry_done_lfence
1059         /*
1060          * hack: .Lgs_change can fail with user gsbase.  If this happens, fix up
1061          * gsbase and proceed.  We'll fix up the exception and land in
1062          * .Lgs_change's error handler with kernel gsbase.
1063          */
1064         SWAPGS
1065         FENCE_SWAPGS_USER_ENTRY
1066         jmp .Lerror_entry_done
1068 .Lbstep_iret:
1069         /* Fix truncated RIP */
1070         movq    %rcx, RIP+8(%rsp)
1071         /* fall through */
1073 .Lerror_bad_iret:
1074         /*
1075          * We came from an IRET to user mode, so we have user
1076          * gsbase and CR3.  Switch to kernel gsbase and CR3:
1077          */
1078         SWAPGS
1079         FENCE_SWAPGS_USER_ENTRY
1080         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rax
1082         /*
1083          * Pretend that the exception came from user mode: set up pt_regs
1084          * as if we faulted immediately after IRET.
1085          */
1086         mov     %rsp, %rdi
1087         call    fixup_bad_iret
1088         mov     %rax, %rsp
1089         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs
1090 SYM_CODE_END(error_entry)
1092 SYM_CODE_START_LOCAL(error_return)
1093         UNWIND_HINT_REGS
1094         DEBUG_ENTRY_ASSERT_IRQS_OFF
1095         testb   $3, CS(%rsp)
1096         jz      restore_regs_and_return_to_kernel
1097         jmp     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
1098 SYM_CODE_END(error_return)
1101  * Runs on exception stack.  Xen PV does not go through this path at all,
1102  * so we can use real assembly here.
1104  * Registers:
1105  *      %r14: Used to save/restore the CR3 of the interrupted context
1106  *            when PAGE_TABLE_ISOLATION is in use.  Do not clobber.
1107  */
1108 SYM_CODE_START(asm_exc_nmi)
1109         UNWIND_HINT_IRET_REGS
1111         /*
1112          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1113          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1114          * This means that we can have nested NMIs where the next
1115          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1116          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1117          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1118          * anyway.
1119          *
1120          * To handle this case we do the following:
1121          *  Check the a special location on the stack that contains
1122          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1123          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1124          *  is an NMI stack.
1125          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1126          *  stack then:
1127          *    o Set the special variable on the stack
1128          *    o Copy the interrupt frame into an "outermost" location on the
1129          *      stack
1130          *    o Copy the interrupt frame into an "iret" location on the stack
1131          *    o Continue processing the NMI
1132          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1133          *    o Modify the "iret" location to jump to the repeat_nmi
1134          *    o return back to the first NMI
1135          *
1136          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1137          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1138          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1139          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1140          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1141          * NMI.
1142          *
1143          * However, espfix prevents us from directly returning to userspace
1144          * with a single IRET instruction.  Similarly, IRET to user mode
1145          * can fault.  We therefore handle NMIs from user space like
1146          * other IST entries.
1147          */
1149         ASM_CLAC
1151         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1152         pushq   %rdx
1154         testb   $3, CS-RIP+8(%rsp)
1155         jz      .Lnmi_from_kernel
1157         /*
1158          * NMI from user mode.  We need to run on the thread stack, but we
1159          * can't go through the normal entry paths: NMIs are masked, and
1160          * we don't want to enable interrupts, because then we'll end
1161          * up in an awkward situation in which IRQs are on but NMIs
1162          * are off.
1163          *
1164          * We also must not push anything to the stack before switching
1165          * stacks lest we corrupt the "NMI executing" variable.
1166          */
1168         swapgs
1169         cld
1170         FENCE_SWAPGS_USER_ENTRY
1171         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rdx
1172         movq    %rsp, %rdx
1173         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
1174         UNWIND_HINT_IRET_REGS base=%rdx offset=8
1175         pushq   5*8(%rdx)       /* pt_regs->ss */
1176         pushq   4*8(%rdx)       /* pt_regs->rsp */
1177         pushq   3*8(%rdx)       /* pt_regs->flags */
1178         pushq   2*8(%rdx)       /* pt_regs->cs */
1179         pushq   1*8(%rdx)       /* pt_regs->rip */
1180         UNWIND_HINT_IRET_REGS
1181         pushq   $-1             /* pt_regs->orig_ax */
1182         PUSH_AND_CLEAR_REGS rdx=(%rdx)
1183         ENCODE_FRAME_POINTER
1185         /*
1186          * At this point we no longer need to worry about stack damage
1187          * due to nesting -- we're on the normal thread stack and we're
1188          * done with the NMI stack.
1189          */
1191         movq    %rsp, %rdi
1192         movq    $-1, %rsi
1193         call    exc_nmi
1195         /*
1196          * Return back to user mode.  We must *not* do the normal exit
1197          * work, because we don't want to enable interrupts.
1198          */
1199         jmp     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
1201 .Lnmi_from_kernel:
1202         /*
1203          * Here's what our stack frame will look like:
1204          * +---------------------------------------------------------+
1205          * | original SS                                             |
1206          * | original Return RSP                                     |
1207          * | original RFLAGS                                         |
1208          * | original CS                                             |
1209          * | original RIP                                            |
1210          * +---------------------------------------------------------+
1211          * | temp storage for rdx                                    |
1212          * +---------------------------------------------------------+
1213          * | "NMI executing" variable                                |
1214          * +---------------------------------------------------------+
1215          * | iret SS          } Copied from "outermost" frame        |
1216          * | iret Return RSP  } on each loop iteration; overwritten  |
1217          * | iret RFLAGS      } by a nested NMI to force another     |
1218          * | iret CS          } iteration if needed.                 |
1219          * | iret RIP         }                                      |
1220          * +---------------------------------------------------------+
1221          * | outermost SS          } initialized in first_nmi;       |
1222          * | outermost Return RSP  } will not be changed before      |
1223          * | outermost RFLAGS      } NMI processing is done.         |
1224          * | outermost CS          } Copied to "iret" frame on each  |
1225          * | outermost RIP         } iteration.                      |
1226          * +---------------------------------------------------------+
1227          * | pt_regs                                                 |
1228          * +---------------------------------------------------------+
1229          *
1230          * The "original" frame is used by hardware.  Before re-enabling
1231          * NMIs, we need to be done with it, and we need to leave enough
1232          * space for the asm code here.
1233          *
1234          * We return by executing IRET while RSP points to the "iret" frame.
1235          * That will either return for real or it will loop back into NMI
1236          * processing.
1237          *
1238          * The "outermost" frame is copied to the "iret" frame on each
1239          * iteration of the loop, so each iteration starts with the "iret"
1240          * frame pointing to the final return target.
1241          */
1243         /*
1244          * Determine whether we're a nested NMI.
1245          *
1246          * If we interrupted kernel code between repeat_nmi and
1247          * end_repeat_nmi, then we are a nested NMI.  We must not
1248          * modify the "iret" frame because it's being written by
1249          * the outer NMI.  That's okay; the outer NMI handler is
1250          * about to about to call exc_nmi() anyway, so we can just
1251          * resume the outer NMI.
1252          */
1254         movq    $repeat_nmi, %rdx
1255         cmpq    8(%rsp), %rdx
1256         ja      1f
1257         movq    $end_repeat_nmi, %rdx
1258         cmpq    8(%rsp), %rdx
1259         ja      nested_nmi_out
1262         /*
1263          * Now check "NMI executing".  If it's set, then we're nested.
1264          * This will not detect if we interrupted an outer NMI just
1265          * before IRET.
1266          */
1267         cmpl    $1, -8(%rsp)
1268         je      nested_nmi
1270         /*
1271          * Now test if the previous stack was an NMI stack.  This covers
1272          * the case where we interrupt an outer NMI after it clears
1273          * "NMI executing" but before IRET.  We need to be careful, though:
1274          * there is one case in which RSP could point to the NMI stack
1275          * despite there being no NMI active: naughty userspace controls
1276          * RSP at the very beginning of the SYSCALL targets.  We can
1277          * pull a fast one on naughty userspace, though: we program
1278          * SYSCALL to mask DF, so userspace cannot cause DF to be set
1279          * if it controls the kernel's RSP.  We set DF before we clear
1280          * "NMI executing".
1281          */
1282         lea     6*8(%rsp), %rdx
1283         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1284         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1285         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1286         ja      first_nmi
1288         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1289         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1290         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1291         jb      first_nmi
1293         /* Ah, it is within the NMI stack. */
1295         testb   $(X86_EFLAGS_DF >> 8), (3*8 + 1)(%rsp)
1296         jz      first_nmi       /* RSP was user controlled. */
1298         /* This is a nested NMI. */
1300 nested_nmi:
1301         /*
1302          * Modify the "iret" frame to point to repeat_nmi, forcing another
1303          * iteration of NMI handling.
1304          */
1305         subq    $8, %rsp
1306         leaq    -10*8(%rsp), %rdx
1307         pushq   $__KERNEL_DS
1308         pushq   %rdx
1309         pushfq
1310         pushq   $__KERNEL_CS
1311         pushq   $repeat_nmi
1313         /* Put stack back */
1314         addq    $(6*8), %rsp
1316 nested_nmi_out:
1317         popq    %rdx
1319         /* We are returning to kernel mode, so this cannot result in a fault. */
1320         iretq
1322 first_nmi:
1323         /* Restore rdx. */
1324         movq    (%rsp), %rdx
1326         /* Make room for "NMI executing". */
1327         pushq   $0
1329         /* Leave room for the "iret" frame */
1330         subq    $(5*8), %rsp
1332         /* Copy the "original" frame to the "outermost" frame */
1333         .rept 5
1334         pushq   11*8(%rsp)
1335         .endr
1336         UNWIND_HINT_IRET_REGS
1338         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1340 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
1341         /*
1342          * For ease of testing, unmask NMIs right away.  Disabled by
1343          * default because IRET is very expensive.
1344          */
1345         pushq   $0              /* SS */
1346         pushq   %rsp            /* RSP (minus 8 because of the previous push) */
1347         addq    $8, (%rsp)      /* Fix up RSP */
1348         pushfq                  /* RFLAGS */
1349         pushq   $__KERNEL_CS    /* CS */
1350         pushq   $1f             /* RIP */
1351         iretq                   /* continues at repeat_nmi below */
1352         UNWIND_HINT_IRET_REGS
1354 #endif
1356 repeat_nmi:
1357         /*
1358          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1359          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1360          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1361          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1362          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1363          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1364          * NMI will update.
1365          *
1366          * RSP is pointing to "outermost RIP".  gsbase is unknown, but, if
1367          * we're repeating an NMI, gsbase has the same value that it had on
1368          * the first iteration.  paranoid_entry will load the kernel
1369          * gsbase if needed before we call exc_nmi().  "NMI executing"
1370          * is zero.
1371          */
1372         movq    $1, 10*8(%rsp)          /* Set "NMI executing". */
1374         /*
1375          * Copy the "outermost" frame to the "iret" frame.  NMIs that nest
1376          * here must not modify the "iret" frame while we're writing to
1377          * it or it will end up containing garbage.
1378          */
1379         addq    $(10*8), %rsp
1380         .rept 5
1381         pushq   -6*8(%rsp)
1382         .endr
1383         subq    $(5*8), %rsp
1384 end_repeat_nmi:
1386         /*
1387          * Everything below this point can be preempted by a nested NMI.
1388          * If this happens, then the inner NMI will change the "iret"
1389          * frame to point back to repeat_nmi.
1390          */
1391         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1393         /*
1394          * Use paranoid_entry to handle SWAPGS, but no need to use paranoid_exit
1395          * as we should not be calling schedule in NMI context.
1396          * Even with normal interrupts enabled. An NMI should not be
1397          * setting NEED_RESCHED or anything that normal interrupts and
1398          * exceptions might do.
1399          */
1400         call    paranoid_entry
1401         UNWIND_HINT_REGS
1403         movq    %rsp, %rdi
1404         movq    $-1, %rsi
1405         call    exc_nmi
1407         /* Always restore stashed CR3 value (see paranoid_entry) */
1408         RESTORE_CR3 scratch_reg=%r15 save_reg=%r14
1410         /*
1411          * The above invocation of paranoid_entry stored the GSBASE
1412          * related information in R/EBX depending on the availability
1413          * of FSGSBASE.
1414          *
1415          * If FSGSBASE is enabled, restore the saved GSBASE value
1416          * unconditionally, otherwise take the conditional SWAPGS path.
1417          */
1418         ALTERNATIVE "jmp nmi_no_fsgsbase", "", X86_FEATURE_FSGSBASE
1420         wrgsbase        %rbx
1421         jmp     nmi_restore
1423 nmi_no_fsgsbase:
1424         /* EBX == 0 -> invoke SWAPGS */
1425         testl   %ebx, %ebx
1426         jnz     nmi_restore
1428 nmi_swapgs:
1429         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1431 nmi_restore:
1432         POP_REGS
1434         /*
1435          * Skip orig_ax and the "outermost" frame to point RSP at the "iret"
1436          * at the "iret" frame.
1437          */
1438         addq    $6*8, %rsp
1440         /*
1441          * Clear "NMI executing".  Set DF first so that we can easily
1442          * distinguish the remaining code between here and IRET from
1443          * the SYSCALL entry and exit paths.
1444          *
1445          * We arguably should just inspect RIP instead, but I (Andy) wrote
1446          * this code when I had the misapprehension that Xen PV supported
1447          * NMIs, and Xen PV would break that approach.
1448          */
1449         std
1450         movq    $0, 5*8(%rsp)           /* clear "NMI executing" */
1452         /*
1453          * iretq reads the "iret" frame and exits the NMI stack in a
1454          * single instruction.  We are returning to kernel mode, so this
1455          * cannot result in a fault.  Similarly, we don't need to worry
1456          * about espfix64 on the way back to kernel mode.
1457          */
1458         iretq
1459 SYM_CODE_END(asm_exc_nmi)
1461 #ifndef CONFIG_IA32_EMULATION
1463  * This handles SYSCALL from 32-bit code.  There is no way to program
1464  * MSRs to fully disable 32-bit SYSCALL.
1465  */
1466 SYM_CODE_START(ignore_sysret)
1467         UNWIND_HINT_EMPTY
1468         mov     $-ENOSYS, %eax
1469         sysretl
1470 SYM_CODE_END(ignore_sysret)
1471 #endif
1473 .pushsection .text, "ax"
1474 SYM_CODE_START(rewind_stack_do_exit)
1475         UNWIND_HINT_FUNC
1476         /* Prevent any naive code from trying to unwind to our caller. */
1477         xorl    %ebp, %ebp
1479         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rax
1480         leaq    -PTREGS_SIZE(%rax), %rsp
1481         UNWIND_HINT_REGS
1483         call    do_exit
1484 SYM_CODE_END(rewind_stack_do_exit)
1485 .popsection