arch/x86/kernel/traps.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   3  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002 Andi Kleen, SuSE Labs
   4  *
   5  *  Pentium III FXSR, SSE support
   6  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   7  */
   8
   9 /*
  10  * Handle hardware traps and faults.
  11  */
  12 #include <linux/interrupt.h>
  13 #include <linux/kallsyms.h>
  14 #include <linux/spinlock.h>
  15 #include <linux/kprobes.h>
  16 #include <linux/uaccess.h>
  17 #include <linux/utsname.h>
  18 #include <linux/kdebug.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/module.h>
  21 #include <linux/ptrace.h>
  22 #include <linux/string.h>
  23 #include <linux/unwind.h>
  24 #include <linux/delay.h>
  25 #include <linux/errno.h>
  26 #include <linux/kexec.h>
  27 #include <linux/sched.h>
  28 #include <linux/timer.h>
  29 #include <linux/init.h>
  30 #include <linux/bug.h>
  31 #include <linux/nmi.h>
  32 #include <linux/mm.h>
  33 #include <linux/smp.h>
  34 #include <linux/io.h>
  35
  36 #ifdef CONFIG_EISA
  37 #include <linux/ioport.h>
  38 #include <linux/eisa.h>
  39 #endif
  40
  41 #ifdef CONFIG_MCA
  42 #include <linux/mca.h>
  43 #endif
  44
  45 #if defined(CONFIG_EDAC)
  46 #include <linux/edac.h>
  47 #endif
  48
  49 #include <asm/stacktrace.h>
  50 #include <asm/processor.h>
  51 #include <asm/debugreg.h>
  52 #include <asm/atomic.h>
  53 #include <asm/system.h>
  54 #include <asm/unwind.h>
  55 #include <asm/traps.h>
  56 #include <asm/desc.h>
  57 #include <asm/i387.h>
  58
  59 #include <mach_traps.h>
  60
  61 #ifdef CONFIG_X86_64
  62 #include <asm/pgalloc.h>
  63 #include <asm/proto.h>
  64 #include <asm/pda.h>
  65 #else
  66 #include <asm/processor-flags.h>
  67 #include <asm/arch_hooks.h>
  68 #include <asm/traps.h>
  69
  70 #include "cpu/mcheck/mce.h"
  71
  72 asmlinkage int system_call(void);
  73
  74 /* Do we ignore FPU interrupts ? */
  75 char ignore_fpu_irq;
  76
  77 /*
  78  * The IDT has to be page-aligned to simplify the Pentium
  79  * F0 0F bug workaround.. We have a special link segment
  80  * for this.
  81  */
  82 gate_desc idt_table[256]
  83         __attribute__((__section__(".data.idt"))) = { { { { 0, 0 } } }, };
  84 #endif
  85
  86 DECLARE_BITMAP(used_vectors, NR_VECTORS);
  87 EXPORT_SYMBOL_GPL(used_vectors);
  88
  89 static int ignore_nmis;
  90
  91 static inline void conditional_sti(struct pt_regs *regs)
  92 {
  93         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
  94                 local_irq_enable();
  95 }
  96
  97 static inline void preempt_conditional_sti(struct pt_regs *regs)
  98 {
  99         inc_preempt_count();
 100         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
 101                 local_irq_enable();
 102 }
 103
 104 static inline void preempt_conditional_cli(struct pt_regs *regs)
 105 {
 106         if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
 107                 local_irq_disable();
 108         dec_preempt_count();
 109 }
 110
 111 #ifdef CONFIG_X86_32
 112 static inline void
 113 die_if_kernel(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
 114 {
 115         if (!user_mode_vm(regs))
 116                 die(str, regs, err);
 117 }
 118
 119 /*
 120  * Perform the lazy TSS's I/O bitmap copy. If the TSS has an
 121  * invalid offset set (the LAZY one) and the faulting thread has
 122  * a valid I/O bitmap pointer, we copy the I/O bitmap in the TSS,
 123  * we set the offset field correctly and return 1.
 124  */
 125 static int lazy_iobitmap_copy(void)
 126 {
 127         struct thread_struct *thread;
 128         struct tss_struct *tss;
 129         int cpu;
 130
 131         cpu = get_cpu();
 132         tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
 133         thread = &current->thread;
 134
 135         if (tss->x86_tss.io_bitmap_base == INVALID_IO_BITMAP_OFFSET_LAZY &&
 136             thread->io_bitmap_ptr) {
 137                 memcpy(tss->io_bitmap, thread->io_bitmap_ptr,
 138                        thread->io_bitmap_max);
 139                 /*
 140                  * If the previously set map was extending to higher ports
 141                  * than the current one, pad extra space with 0xff (no access).
 142                  */
 143                 if (thread->io_bitmap_max < tss->io_bitmap_max) {
 144                         memset((char *) tss->io_bitmap +
 145                                 thread->io_bitmap_max, 0xff,
 146                                 tss->io_bitmap_max - thread->io_bitmap_max);
 147                 }
 148                 tss->io_bitmap_max = thread->io_bitmap_max;
 149                 tss->x86_tss.io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
 150                 tss->io_bitmap_owner = thread;
 151                 put_cpu();
 152
 153                 return 1;
 154         }
 155         put_cpu();
 156
 157         return 0;
 158 }
 159 #endif
 160
 161 static void __kprobes
 162 do_trap(int trapnr, int signr, char *str, struct pt_regs *regs,
 163         long error_code, siginfo_t *info)
 164 {
 165         struct task_struct *tsk = current;
 166
 167 #ifdef CONFIG_X86_32
 168         if (regs->flags & X86_VM_MASK) {
 169                 /*
 170                  * traps 0, 1, 3, 4, and 5 should be forwarded to vm86.
 171                  * On nmi (interrupt 2), do_trap should not be called.
 172                  */
 173                 if (trapnr < 6)
 174                         goto vm86_trap;
 175                 goto trap_signal;
 176         }
 177 #endif
 178
 179         if (!user_mode(regs))
 180                 goto kernel_trap;
 181
 182 #ifdef CONFIG_X86_32
 183 trap_signal:
 184 #endif
 185         /*
 186          * We want error_code and trap_no set for userspace faults and
 187          * kernelspace faults which result in die(), but not
 188          * kernelspace faults which are fixed up.  die() gives the
 189          * process no chance to handle the signal and notice the
 190          * kernel fault information, so that won't result in polluting
 191          * the information about previously queued, but not yet
 192          * delivered, faults.  See also do_general_protection below.
 193          */
 194         tsk->thread.error_code = error_code;
 195         tsk->thread.trap_no = trapnr;
 196
 197 #ifdef CONFIG_X86_64
 198         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, signr) &&
 199             printk_ratelimit()) {
 200                 printk(KERN_INFO
 201                        "%s[%d] trap %s ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 202                        tsk->comm, tsk->pid, str,
 203                        regs->ip, regs->sp, error_code);
 204                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 205                 printk("\n");
 206         }
 207 #endif
 208
 209         if (info)
 210                 force_sig_info(signr, info, tsk);
 211         else
 212                 force_sig(signr, tsk);
 213         return;
 214
 215 kernel_trap:
 216         if (!fixup_exception(regs)) {
 217                 tsk->thread.error_code = error_code;
 218                 tsk->thread.trap_no = trapnr;
 219                 die(str, regs, error_code);
 220         }
 221         return;
 222
 223 #ifdef CONFIG_X86_32
 224 vm86_trap:
 225         if (handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs,
 226                                                 error_code, trapnr))
 227                 goto trap_signal;
 228         return;
 229 #endif
 230 }
 231
 232 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name)                              \
 233 dotraplinkage void do_##name(struct pt_regs *regs, long error_code)     \
 234 {                                                                       \
 235         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr)  \
 236                                                         == NOTIFY_STOP) \
 237                 return;                                                 \
 238         conditional_sti(regs);                                          \
 239         do_trap(trapnr, signr, str, regs, error_code, NULL);            \
 240 }
 241
 242 #define DO_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr)         \
 243 dotraplinkage void do_##name(struct pt_regs *regs, long error_code)     \
 244 {                                                                       \
 245         siginfo_t info;                                                 \
 246         info.si_signo = signr;                                          \
 247         info.si_errno = 0;                                              \
 248         info.si_code = sicode;                                          \
 249         info.si_addr = (void __user *)siaddr;                           \
 250         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr)  \
 251                                                         == NOTIFY_STOP) \
 252                 return;                                                 \
 253         conditional_sti(regs);                                          \
 254         do_trap(trapnr, signr, str, regs, error_code, &info);           \
 255 }
 256
 257 DO_ERROR_INFO(0, SIGFPE, "divide error", divide_error, FPE_INTDIV, regs->ip)
 258 DO_ERROR(4, SIGSEGV, "overflow", overflow)
 259 DO_ERROR(5, SIGSEGV, "bounds", bounds)
 260 DO_ERROR_INFO(6, SIGILL, "invalid opcode", invalid_op, ILL_ILLOPN, regs->ip)
 261 DO_ERROR(9, SIGFPE, "coprocessor segment overrun", coprocessor_segment_overrun)
 262 DO_ERROR(10, SIGSEGV, "invalid TSS", invalid_TSS)
 263 DO_ERROR(11, SIGBUS, "segment not present", segment_not_present)
 264 #ifdef CONFIG_X86_32
 265 DO_ERROR(12, SIGBUS, "stack segment", stack_segment)
 266 #endif
 267 DO_ERROR_INFO(17, SIGBUS, "alignment check", alignment_check, BUS_ADRALN, 0)
 268
 269 #ifdef CONFIG_X86_64
 270 /* Runs on IST stack */
 271 dotraplinkage void do_stack_segment(struct pt_regs *regs, long error_code)
 272 {
 273         if (notify_die(DIE_TRAP, "stack segment", regs, error_code,
 274                         12, SIGBUS) == NOTIFY_STOP)
 275                 return;
 276         preempt_conditional_sti(regs);
 277         do_trap(12, SIGBUS, "stack segment", regs, error_code, NULL);
 278         preempt_conditional_cli(regs);
 279 }
 280
 281 dotraplinkage void do_double_fault(struct pt_regs *regs, long error_code)
 282 {
 283         static const char str[] = "double fault";
 284         struct task_struct *tsk = current;
 285
 286         /* Return not checked because double check cannot be ignored */
 287         notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, 8, SIGSEGV);
 288
 289         tsk->thread.error_code = error_code;
 290         tsk->thread.trap_no = 8;
 291
 292         /*
 293          * This is always a kernel trap and never fixable (and thus must
 294          * never return).
 295          */
 296         for (;;)
 297                 die(str, regs, error_code);
 298 }
 299 #endif
 300
 301 dotraplinkage void __kprobes
 302 do_general_protection(struct pt_regs *regs, long error_code)
 303 {
 304         struct task_struct *tsk;
 305
 306         conditional_sti(regs);
 307
 308 #ifdef CONFIG_X86_32
 309         if (lazy_iobitmap_copy()) {
 310                 /* restart the faulting instruction */
 311                 return;
 312         }
 313
 314         if (regs->flags & X86_VM_MASK)
 315                 goto gp_in_vm86;
 316 #endif
 317
 318         tsk = current;
 319         if (!user_mode(regs))
 320                 goto gp_in_kernel;
 321
 322         tsk->thread.error_code = error_code;
 323         tsk->thread.trap_no = 13;
 324
 325         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
 326                         printk_ratelimit()) {
 327                 printk(KERN_INFO
 328                         "%s[%d] general protection ip:%lx sp:%lx error:%lx",
 329                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk),
 330                         regs->ip, regs->sp, error_code);
 331                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 332                 printk("\n");
 333         }
 334
 335         force_sig(SIGSEGV, tsk);
 336         return;
 337
 338 #ifdef CONFIG_X86_32
 339 gp_in_vm86:
 340         local_irq_enable();
 341         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
 342         return;
 343 #endif
 344
 345 gp_in_kernel:
 346         if (fixup_exception(regs))
 347                 return;
 348
 349         tsk->thread.error_code = error_code;
 350         tsk->thread.trap_no = 13;
 351         if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs,
 352                                 error_code, 13, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 353                 return;
 354         die("general protection fault", regs, error_code);
 355 }
 356
 357 static notrace __kprobes void
 358 mem_parity_error(unsigned char reason, struct pt_regs *regs)
 359 {
 360         printk(KERN_EMERG
 361                 "Uhhuh. NMI received for unknown reason %02x on CPU %d.\n",
 362                         reason, smp_processor_id());
 363
 364         printk(KERN_EMERG
 365                 "You have some hardware problem, likely on the PCI bus.\n");
 366
 367 #if defined(CONFIG_EDAC)
 368         if (edac_handler_set()) {
 369                 edac_atomic_assert_error();
 370                 return;
 371         }
 372 #endif
 373
 374         if (panic_on_unrecovered_nmi)
 375                 panic("NMI: Not continuing");
 376
 377         printk(KERN_EMERG "Dazed and confused, but trying to continue\n");
 378
 379         /* Clear and disable the memory parity error line. */
 380         reason = (reason & 0xf) | 4;
 381         outb(reason, 0x61);
 382 }
 383
 384 static notrace __kprobes void
 385 io_check_error(unsigned char reason, struct pt_regs *regs)
 386 {
 387         unsigned long i;
 388
 389         printk(KERN_EMERG "NMI: IOCK error (debug interrupt?)\n");
 390         show_registers(regs);
 391
 392         /* Re-enable the IOCK line, wait for a few seconds */
 393         reason = (reason & 0xf) | 8;
 394         outb(reason, 0x61);
 395
 396         i = 2000;
 397         while (--i)
 398                 udelay(1000);
 399
 400         reason &= ~8;
 401         outb(reason, 0x61);
 402 }
 403
 404 static notrace __kprobes void
 405 unknown_nmi_error(unsigned char reason, struct pt_regs *regs)
 406 {
 407         if (notify_die(DIE_NMIUNKNOWN, "nmi", regs, reason, 2, SIGINT) ==
 408                         NOTIFY_STOP)
 409                 return;
 410 #ifdef CONFIG_MCA
 411         /*
 412          * Might actually be able to figure out what the guilty party
 413          * is:
 414          */
 415         if (MCA_bus) {
 416                 mca_handle_nmi();
 417                 return;
 418         }
 419 #endif
 420         printk(KERN_EMERG
 421                 "Uhhuh. NMI received for unknown reason %02x on CPU %d.\n",
 422                         reason, smp_processor_id());
 423
 424         printk(KERN_EMERG "Do you have a strange power saving mode enabled?\n");
 425         if (panic_on_unrecovered_nmi)
 426                 panic("NMI: Not continuing");
 427
 428         printk(KERN_EMERG "Dazed and confused, but trying to continue\n");
 429 }
 430
 431 static notrace __kprobes void default_do_nmi(struct pt_regs *regs)
 432 {
 433         unsigned char reason = 0;
 434         int cpu;
 435
 436         cpu = smp_processor_id();
 437
 438         /* Only the BSP gets external NMIs from the system. */
 439         if (!cpu)
 440                 reason = get_nmi_reason();
 441
 442         if (!(reason & 0xc0)) {
 443                 if (notify_die(DIE_NMI_IPI, "nmi_ipi", regs, reason, 2, SIGINT)
 444                                                                 == NOTIFY_STOP)
 445                         return;
 446 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 447                 /*
 448                  * Ok, so this is none of the documented NMI sources,
 449                  * so it must be the NMI watchdog.
 450                  */
 451                 if (nmi_watchdog_tick(regs, reason))
 452                         return;
 453                 if (!do_nmi_callback(regs, cpu))
 454                         unknown_nmi_error(reason, regs);
 455 #else
 456                 unknown_nmi_error(reason, regs);
 457 #endif
 458
 459                 return;
 460         }
 461         if (notify_die(DIE_NMI, "nmi", regs, reason, 2, SIGINT) == NOTIFY_STOP)
 462                 return;
 463
 464         /* AK: following checks seem to be broken on modern chipsets. FIXME */
 465         if (reason & 0x80)
 466                 mem_parity_error(reason, regs);
 467         if (reason & 0x40)
 468                 io_check_error(reason, regs);
 469 #ifdef CONFIG_X86_32
 470         /*
 471          * Reassert NMI in case it became active meanwhile
 472          * as it's edge-triggered:
 473          */
 474         reassert_nmi();
 475 #endif
 476 }
 477
 478 dotraplinkage notrace __kprobes void
 479 do_nmi(struct pt_regs *regs, long error_code)
 480 {
 481         nmi_enter();
 482
 483         inc_irq_stat(__nmi_count);
 484
 485         if (!ignore_nmis)
 486                 default_do_nmi(regs);
 487
 488         nmi_exit();
 489 }
 490
 491 void stop_nmi(void)
 492 {
 493         acpi_nmi_disable();
 494         ignore_nmis++;
 495 }
 496
 497 void restart_nmi(void)
 498 {
 499         ignore_nmis--;
 500         acpi_nmi_enable();
 501 }
 502
 503 /* May run on IST stack. */
 504 dotraplinkage void __kprobes do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
 505 {
 506 #ifdef CONFIG_KPROBES
 507         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, 3, SIGTRAP)
 508                         == NOTIFY_STOP)
 509                 return;
 510 #else
 511         if (notify_die(DIE_TRAP, "int3", regs, error_code, 3, SIGTRAP)
 512                         == NOTIFY_STOP)
 513                 return;
 514 #endif
 515
 516         preempt_conditional_sti(regs);
 517         do_trap(3, SIGTRAP, "int3", regs, error_code, NULL);
 518         preempt_conditional_cli(regs);
 519 }
 520
 521 #ifdef CONFIG_X86_64
 522 /*
 523  * Help handler running on IST stack to switch back to user stack
 524  * for scheduling or signal handling. The actual stack switch is done in
 525  * entry.S
 526  */
 527 asmlinkage __kprobes struct pt_regs *sync_regs(struct pt_regs *eregs)
 528 {
 529         struct pt_regs *regs = eregs;
 530         /* Did already sync */
 531         if (eregs == (struct pt_regs *)eregs->sp)
 532                 ;
 533         /* Exception from user space */
 534         else if (user_mode(eregs))
 535                 regs = task_pt_regs(current);
 536         /*
 537          * Exception from kernel and interrupts are enabled. Move to
 538          * kernel process stack.
 539          */
 540         else if (eregs->flags & X86_EFLAGS_IF)
 541                 regs = (struct pt_regs *)(eregs->sp -= sizeof(struct pt_regs));
 542         if (eregs != regs)
 543                 *regs = *eregs;
 544         return regs;
 545 }
 546 #endif
 547
 548 /*
 549  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
 550  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
 551  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
 552  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
 553  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
 554  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
 555  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
 556  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
 557  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
 558  *
 559  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
 560  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
 561  * user code runs with the correct debug control register even though
 562  * we clear it here.
 563  *
 564  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
 565  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
 566  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
 567  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
 568  * by user code)
 569  *
 570  * May run on IST stack.
 571  */
 572 dotraplinkage void __kprobes do_debug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 573 {
 574         struct task_struct *tsk = current;
 575         unsigned long condition;
 576         int si_code;
 577
 578         get_debugreg(condition, 6);
 579
 580         /*
 581          * The processor cleared BTF, so don't mark that we need it set.
 582          */
 583         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_DEBUGCTLMSR);
 584         tsk->thread.debugctlmsr = 0;
 585
 586         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, condition, error_code,
 587                                                 SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 588                 return;
 589
 590         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
 591         preempt_conditional_sti(regs);
 592
 593         /* Mask out spurious debug traps due to lazy DR7 setting */
 594         if (condition & (DR_TRAP0|DR_TRAP1|DR_TRAP2|DR_TRAP3)) {
 595                 if (!tsk->thread.debugreg7)
 596                         goto clear_dr7;
 597         }
 598
 599 #ifdef CONFIG_X86_32
 600         if (regs->flags & X86_VM_MASK)
 601                 goto debug_vm86;
 602 #endif
 603
 604         /* Save debug status register where ptrace can see it */
 605         tsk->thread.debugreg6 = condition;
 606
 607         /*
 608          * Single-stepping through TF: make sure we ignore any events in
 609          * kernel space (but re-enable TF when returning to user mode).
 610          */
 611         if (condition & DR_STEP) {
 612                 if (!user_mode(regs))
 613                         goto clear_TF_reenable;
 614         }
 615
 616         si_code = get_si_code(condition);
 617         /* Ok, finally something we can handle */
 618         send_sigtrap(tsk, regs, error_code, si_code);
 619
 620         /*
 621          * Disable additional traps. They'll be re-enabled when
 622          * the signal is delivered.
 623          */
 624 clear_dr7:
 625         set_debugreg(0, 7);
 626         preempt_conditional_cli(regs);
 627         return;
 628
 629 #ifdef CONFIG_X86_32
 630 debug_vm86:
 631         handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, 1);
 632         preempt_conditional_cli(regs);
 633         return;
 634 #endif
 635
 636 clear_TF_reenable:
 637         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
 638         regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 639         preempt_conditional_cli(regs);
 640         return;
 641 }
 642
 643 #ifdef CONFIG_X86_64
 644 static int kernel_math_error(struct pt_regs *regs, const char *str, int trapnr)
 645 {
 646         if (fixup_exception(regs))
 647                 return 1;
 648
 649         notify_die(DIE_GPF, str, regs, 0, trapnr, SIGFPE);
 650         /* Illegal floating point operation in the kernel */
 651         current->thread.trap_no = trapnr;
 652         die(str, regs, 0);
 653         return 0;
 654 }
 655 #endif
 656
 657 /*
 658  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
 659  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
 660  * IRQ13 behaviour
 661  */
 662 void math_error(void __user *ip)
 663 {
 664         struct task_struct *task;
 665         siginfo_t info;
 666         unsigned short cwd, swd, err;
 667
 668         /*
 669          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 670          */
 671         task = current;
 672         save_init_fpu(task);
 673         task->thread.trap_no = 16;
 674         task->thread.error_code = 0;
 675         info.si_signo = SIGFPE;
 676         info.si_errno = 0;
 677         info.si_addr = ip;
 678         /*
 679          * (~cwd & swd) will mask out exceptions that are not set to unmasked
 680          * status.  0x3f is the exception bits in these regs, 0x200 is the
 681          * C1 reg you need in case of a stack fault, 0x040 is the stack
 682          * fault bit.  We should only be taking one exception at a time,
 683          * so if this combination doesn't produce any single exception,
 684          * then we have a bad program that isn't synchronizing its FPU usage
 685          * and it will suffer the consequences since we won't be able to
 686          * fully reproduce the context of the exception
 687          */
 688         cwd = get_fpu_cwd(task);
 689         swd = get_fpu_swd(task);
 690
 691         err = swd & ~cwd;
 692
 693         if (err & 0x001) {      /* Invalid op */
 694                 /*
 695                  * swd & 0x240 == 0x040: Stack Underflow
 696                  * swd & 0x240 == 0x240: Stack Overflow
 697                  * User must clear the SF bit (0x40) if set
 698                  */
 699                 info.si_code = FPE_FLTINV;
 700         } else if (err & 0x004) { /* Divide by Zero */
 701                 info.si_code = FPE_FLTDIV;
 702         } else if (err & 0x008) { /* Overflow */
 703                 info.si_code = FPE_FLTOVF;
 704         } else if (err & 0x012) { /* Denormal, Underflow */
 705                 info.si_code = FPE_FLTUND;
 706         } else if (err & 0x020) { /* Precision */
 707                 info.si_code = FPE_FLTRES;
 708         } else {
 709                 /*
 710                  * If we're using IRQ 13, or supposedly even some trap 16
 711                  * implementations, it's possible we get a spurious trap...
 712                  */
 713                 return;         /* Spurious trap, no error */
 714         }
 715         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 716 }
 717
 718 dotraplinkage void do_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 719 {
 720         conditional_sti(regs);
 721
 722 #ifdef CONFIG_X86_32
 723         ignore_fpu_irq = 1;
 724 #else
 725         if (!user_mode(regs) &&
 726             kernel_math_error(regs, "kernel x87 math error", 16))
 727                 return;
 728 #endif
 729
 730         math_error((void __user *)regs->ip);
 731 }
 732
 733 static void simd_math_error(void __user *ip)
 734 {
 735         struct task_struct *task;
 736         siginfo_t info;
 737         unsigned short mxcsr;
 738
 739         /*
 740          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 741          */
 742         task = current;
 743         save_init_fpu(task);
 744         task->thread.trap_no = 19;
 745         task->thread.error_code = 0;
 746         info.si_signo = SIGFPE;
 747         info.si_errno = 0;
 748         info.si_code = __SI_FAULT;
 749         info.si_addr = ip;
 750         /*
 751          * The SIMD FPU exceptions are handled a little differently, as there
 752          * is only a single status/control register.  Thus, to determine which
 753          * unmasked exception was caught we must mask the exception mask bits
 754          * at 0x1f80, and then use these to mask the exception bits at 0x3f.
 755          */
 756         mxcsr = get_fpu_mxcsr(task);
 757         switch (~((mxcsr & 0x1f80) >> 7) & (mxcsr & 0x3f)) {
 758         case 0x000:
 759         default:
 760                 break;
 761         case 0x001: /* Invalid Op */
 762                 info.si_code = FPE_FLTINV;
 763                 break;
 764         case 0x002: /* Denormalize */
 765         case 0x010: /* Underflow */
 766                 info.si_code = FPE_FLTUND;
 767                 break;
 768         case 0x004: /* Zero Divide */
 769                 info.si_code = FPE_FLTDIV;
 770                 break;
 771         case 0x008: /* Overflow */
 772                 info.si_code = FPE_FLTOVF;
 773                 break;
 774         case 0x020: /* Precision */
 775                 info.si_code = FPE_FLTRES;
 776                 break;
 777         }
 778         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 779 }
 780
 781 dotraplinkage void
 782 do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 783 {
 784         conditional_sti(regs);
 785
 786 #ifdef CONFIG_X86_32
 787         if (cpu_has_xmm) {
 788                 /* Handle SIMD FPU exceptions on PIII+ processors. */
 789                 ignore_fpu_irq = 1;
 790                 simd_math_error((void __user *)regs->ip);
 791                 return;
 792         }
 793         /*
 794          * Handle strange cache flush from user space exception
 795          * in all other cases.  This is undocumented behaviour.
 796          */
 797         if (regs->flags & X86_VM_MASK) {
 798                 handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *)regs, error_code);
 799                 return;
 800         }
 801         current->thread.trap_no = 19;
 802         current->thread.error_code = error_code;
 803         die_if_kernel("cache flush denied", regs, error_code);
 804         force_sig(SIGSEGV, current);
 805 #else
 806         if (!user_mode(regs) &&
 807                         kernel_math_error(regs, "kernel simd math error", 19))
 808                 return;
 809         simd_math_error((void __user *)regs->ip);
 810 #endif
 811 }
 812
 813 dotraplinkage void
 814 do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs *regs, long error_code)
 815 {
 816         conditional_sti(regs);
 817 #if 0
 818         /* No need to warn about this any longer. */
 819         printk(KERN_INFO "Ignoring P6 Local APIC Spurious Interrupt Bug...\n");
 820 #endif
 821 }
 822
 823 #ifdef CONFIG_X86_32
 824 unsigned long patch_espfix_desc(unsigned long uesp, unsigned long kesp)
 825 {
 826         struct desc_struct *gdt = get_cpu_gdt_table(smp_processor_id());
 827         unsigned long base = (kesp - uesp) & -THREAD_SIZE;
 828         unsigned long new_kesp = kesp - base;
 829         unsigned long lim_pages = (new_kesp | (THREAD_SIZE - 1)) >> PAGE_SHIFT;
 830         __u64 desc = *(__u64 *)&gdt[GDT_ENTRY_ESPFIX_SS];
 831
 832         /* Set up base for espfix segment */
 833         desc &= 0x00f0ff0000000000ULL;
 834         desc |= ((((__u64)base) << 16) & 0x000000ffffff0000ULL) |
 835                 ((((__u64)base) << 32) & 0xff00000000000000ULL) |
 836                 ((((__u64)lim_pages) << 32) & 0x000f000000000000ULL) |
 837                 (lim_pages & 0xffff);
 838         *(__u64 *)&gdt[GDT_ENTRY_ESPFIX_SS] = desc;
 839
 840         return new_kesp;
 841 }
 842 #else
 843 asmlinkage void __attribute__((weak)) smp_thermal_interrupt(void)
 844 {
 845 }
 846
 847 asmlinkage void __attribute__((weak)) mce_threshold_interrupt(void)
 848 {
 849 }
 850 #endif
 851
 852 /*
 853  * 'math_state_restore()' saves the current math information in the
 854  * old math state array, and gets the new ones from the current task
 855  *
 856  * Careful.. There are problems with IBM-designed IRQ13 behaviour.
 857  * Don't touch unless you *really* know how it works.
 858  *
 859  * Must be called with kernel preemption disabled (in this case,
 860  * local interrupts are disabled at the call-site in entry.S).
 861  */
 862 asmlinkage void math_state_restore(void)
 863 {
 864         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 865         struct task_struct *tsk = thread->task;
 866
 867         if (!tsk_used_math(tsk)) {
 868                 local_irq_enable();
 869                 /*
 870                  * does a slab alloc which can sleep
 871                  */
 872                 if (init_fpu(tsk)) {
 873                         /*
 874                          * ran out of memory!
 875                          */
 876                         do_group_exit(SIGKILL);
 877                         return;
 878                 }
 879                 local_irq_disable();
 880         }
 881
 882         clts();                         /* Allow maths ops (or we recurse) */
 883 #ifdef CONFIG_X86_32
 884         restore_fpu(tsk);
 885 #else
 886         /*
 887          * Paranoid restore. send a SIGSEGV if we fail to restore the state.
 888          */
 889         if (unlikely(restore_fpu_checking(tsk))) {
 890                 stts();
 891                 force_sig(SIGSEGV, tsk);
 892                 return;
 893         }
 894 #endif
 895         thread->status |= TS_USEDFPU;   /* So we fnsave on switch_to() */
 896         tsk->fpu_counter++;
 897 }
 898 EXPORT_SYMBOL_GPL(math_state_restore);
 899
 900 #ifndef CONFIG_MATH_EMULATION
 901 asmlinkage void math_emulate(long arg)
 902 {
 903         printk(KERN_EMERG
 904                 "math-emulation not enabled and no coprocessor found.\n");
 905         printk(KERN_EMERG "killing %s.\n", current->comm);
 906         force_sig(SIGFPE, current);
 907         schedule();
 908 }
 909 #endif /* CONFIG_MATH_EMULATION */
 910
 911 dotraplinkage void __kprobes
 912 do_device_not_available(struct pt_regs *regs, long error)
 913 {
 914 #ifdef CONFIG_X86_32
 915         if (read_cr0() & X86_CR0_EM) {
 916                 conditional_sti(regs);
 917                 math_emulate(0);
 918         } else {
 919                 math_state_restore(); /* interrupts still off */
 920                 conditional_sti(regs);
 921         }
 922 #else
 923         math_state_restore();
 924 #endif
 925 }
 926
 927 #ifdef CONFIG_X86_32
 928 dotraplinkage void do_iret_error(struct pt_regs *regs, long error_code)
 929 {
 930         siginfo_t info;
 931         local_irq_enable();
 932
 933         info.si_signo = SIGILL;
 934         info.si_errno = 0;
 935         info.si_code = ILL_BADSTK;
 936         info.si_addr = 0;
 937         if (notify_die(DIE_TRAP, "iret exception",
 938                         regs, error_code, 32, SIGILL) == NOTIFY_STOP)
 939                 return;
 940         do_trap(32, SIGILL, "iret exception", regs, error_code, &info);
 941 }
 942 #endif
 943
 944 void __init trap_init(void)
 945 {
 946         int i;
 947
 948 #ifdef CONFIG_EISA
 949         void __iomem *p = early_ioremap(0x0FFFD9, 4);
 950
 951         if (readl(p) == 'E' + ('I'<<8) + ('S'<<16) + ('A'<<24))
 952                 EISA_bus = 1;
 953         early_iounmap(p, 4);
 954 #endif
 955
 956         set_intr_gate(0, &divide_error);
 957         set_intr_gate_ist(1, &debug, DEBUG_STACK);
 958         set_intr_gate_ist(2, &nmi, NMI_STACK);
 959         /* int3 can be called from all */
 960         set_system_intr_gate_ist(3, &int3, DEBUG_STACK);
 961         /* int4 can be called from all */
 962         set_system_intr_gate(4, &overflow);
 963         set_intr_gate(5, &bounds);
 964         set_intr_gate(6, &invalid_op);
 965         set_intr_gate(7, &device_not_available);
 966 #ifdef CONFIG_X86_32
 967         set_task_gate(8, GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
 968 #else
 969         set_intr_gate_ist(8, &double_fault, DOUBLEFAULT_STACK);
 970 #endif
 971         set_intr_gate(9, &coprocessor_segment_overrun);
 972         set_intr_gate(10, &invalid_TSS);
 973         set_intr_gate(11, &segment_not_present);
 974         set_intr_gate_ist(12, &stack_segment, STACKFAULT_STACK);
 975         set_intr_gate(13, &general_protection);
 976         set_intr_gate(14, &page_fault);
 977         set_intr_gate(15, &spurious_interrupt_bug);
 978         set_intr_gate(16, &coprocessor_error);
 979         set_intr_gate(17, &alignment_check);
 980 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 981         set_intr_gate_ist(18, &machine_check, MCE_STACK);
 982 #endif
 983         set_intr_gate(19, &simd_coprocessor_error);
 984
 985 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 986         set_system_intr_gate(IA32_SYSCALL_VECTOR, ia32_syscall);
 987 #endif
 988
 989 #ifdef CONFIG_X86_32
 990         if (cpu_has_fxsr) {
 991                 printk(KERN_INFO "Enabling fast FPU save and restore... ");
 992                 set_in_cr4(X86_CR4_OSFXSR);
 993                 printk("done.\n");
 994         }
 995         if (cpu_has_xmm) {
 996                 printk(KERN_INFO
 997                         "Enabling unmasked SIMD FPU exception support... ");
 998                 set_in_cr4(X86_CR4_OSXMMEXCPT);
 999                 printk("done.\n");
1000         }
1001
1002         set_system_trap_gate(SYSCALL_VECTOR, &system_call);
1003 #endif
1004
1005         /* Reserve all the builtin and the syscall vector: */
1006         for (i = 0; i < FIRST_EXTERNAL_VECTOR; i++)
1007                 set_bit(i, used_vectors);
1008
1009 #ifdef CONFIG_X86_64
1010         set_bit(IA32_SYSCALL_VECTOR, used_vectors);
1011 #else
1012         set_bit(SYSCALL_VECTOR, used_vectors);
1013 #endif
1014         /*
1015          * Should be a barrier for any external CPU state:
1016          */
1017         cpu_init();
1018
1019 #ifdef CONFIG_X86_32
1020         trap_init_hook();
1021 #endif
1022 }