Merge tag 'gpio-v5.9-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/linusw/linux...
[linux-2.6-block.git] / arch / x86 / entry / entry_64.S
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>
43
44 #include "calling.h"
45
46 .code64
47 .section .entry.text, "ax"
48
49 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
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 */
56
57 /*
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  */
94
95 SYM_CODE_START(entry_SYSCALL_64)
96         UNWIND_HINT_EMPTY
97
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
103
104         /* Construct struct pt_regs on stack */
105         pushq   $__USER_DS                              /* pt_regs->ss */
106         pushq   PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp2)       /* pt_regs->sp */
107         pushq   %r11                                    /* pt_regs->flags */
108         pushq   $__USER_CS                              /* pt_regs->cs */
109         pushq   %rcx                                    /* pt_regs->ip */
110 SYM_INNER_LABEL(entry_SYSCALL_64_after_hwframe, SYM_L_GLOBAL)
111         pushq   %rax                                    /* pt_regs->orig_ax */
112
113         PUSH_AND_CLEAR_REGS rax=$-ENOSYS
114
115         /* IRQs are off. */
116         movq    %rax, %rdi
117         movq    %rsp, %rsi
118         call    do_syscall_64           /* returns with IRQs disabled */
119
120         /*
121          * Try to use SYSRET instead of IRET if we're returning to
122          * a completely clean 64-bit userspace context.  If we're not,
123          * go to the slow exit path.
124          */
125         movq    RCX(%rsp), %rcx
126         movq    RIP(%rsp), %r11
127
128         cmpq    %rcx, %r11      /* SYSRET requires RCX == RIP */
129         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
130
131         /*
132          * On Intel CPUs, SYSRET with non-canonical RCX/RIP will #GP
133          * in kernel space.  This essentially lets the user take over
134          * the kernel, since userspace controls RSP.
135          *
136          * If width of "canonical tail" ever becomes variable, this will need
137          * to be updated to remain correct on both old and new CPUs.
138          *
139          * Change top bits to match most significant bit (47th or 56th bit
140          * depending on paging mode) in the address.
141          */
142 #ifdef CONFIG_X86_5LEVEL
143         ALTERNATIVE "shl $(64 - 48), %rcx; sar $(64 - 48), %rcx", \
144                 "shl $(64 - 57), %rcx; sar $(64 - 57), %rcx", X86_FEATURE_LA57
145 #else
146         shl     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
147         sar     $(64 - (__VIRTUAL_MASK_SHIFT+1)), %rcx
148 #endif
149
150         /* If this changed %rcx, it was not canonical */
151         cmpq    %rcx, %r11
152         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
153
154         cmpq    $__USER_CS, CS(%rsp)            /* CS must match SYSRET */
155         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
156
157         movq    R11(%rsp), %r11
158         cmpq    %r11, EFLAGS(%rsp)              /* R11 == RFLAGS */
159         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
160
161         /*
162          * SYSCALL clears RF when it saves RFLAGS in R11 and SYSRET cannot
163          * restore RF properly. If the slowpath sets it for whatever reason, we
164          * need to restore it correctly.
165          *
166          * SYSRET can restore TF, but unlike IRET, restoring TF results in a
167          * trap from userspace immediately after SYSRET.  This would cause an
168          * infinite loop whenever #DB happens with register state that satisfies
169          * the opportunistic SYSRET conditions.  For example, single-stepping
170          * this user code:
171          *
172          *           movq       $stuck_here, %rcx
173          *           pushfq
174          *           popq %r11
175          *   stuck_here:
176          *
177          * would never get past 'stuck_here'.
178          */
179         testq   $(X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF), %r11
180         jnz     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
181
182         /* nothing to check for RSP */
183
184         cmpq    $__USER_DS, SS(%rsp)            /* SS must match SYSRET */
185         jne     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
186
187         /*
188          * We win! This label is here just for ease of understanding
189          * perf profiles. Nothing jumps here.
190          */
191 syscall_return_via_sysret:
192         /* rcx and r11 are already restored (see code above) */
193         POP_REGS pop_rdi=0 skip_r11rcx=1
194
195         /*
196          * Now all regs are restored except RSP and RDI.
197          * Save old stack pointer and switch to trampoline stack.
198          */
199         movq    %rsp, %rdi
200         movq    PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp0), %rsp
201         UNWIND_HINT_EMPTY
202
203         pushq   RSP-RDI(%rdi)   /* RSP */
204         pushq   (%rdi)          /* RDI */
205
206         /*
207          * We are on the trampoline stack.  All regs except RDI are live.
208          * We can do future final exit work right here.
209          */
210         STACKLEAK_ERASE_NOCLOBBER
211
212         SWITCH_TO_USER_CR3_STACK scratch_reg=%rdi
213
214         popq    %rdi
215         popq    %rsp
216         USERGS_SYSRET64
217 SYM_CODE_END(entry_SYSCALL_64)
218
219 /*
220  * %rdi: prev task
221  * %rsi: next task
222  */
223 .pushsection .text, "ax"
224 SYM_FUNC_START(__switch_to_asm)
225         /*
226          * Save callee-saved registers
227          * This must match the order in inactive_task_frame
228          */
229         pushq   %rbp
230         pushq   %rbx
231         pushq   %r12
232         pushq   %r13
233         pushq   %r14
234         pushq   %r15
235
236         /* switch stack */
237         movq    %rsp, TASK_threadsp(%rdi)
238         movq    TASK_threadsp(%rsi), %rsp
239
240 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
241         movq    TASK_stack_canary(%rsi), %rbx
242         movq    %rbx, PER_CPU_VAR(fixed_percpu_data) + stack_canary_offset
243 #endif
244
245 #ifdef CONFIG_RETPOLINE
246         /*
247          * When switching from a shallower to a deeper call stack
248          * the RSB may either underflow or use entries populated
249          * with userspace addresses. On CPUs where those concerns
250          * exist, overwrite the RSB with entries which capture
251          * speculative execution to prevent attack.
252          */
253         FILL_RETURN_BUFFER %r12, RSB_CLEAR_LOOPS, X86_FEATURE_RSB_CTXSW
254 #endif
255
256         /* restore callee-saved registers */
257         popq    %r15
258         popq    %r14
259         popq    %r13
260         popq    %r12
261         popq    %rbx
262         popq    %rbp
263
264         jmp     __switch_to
265 SYM_FUNC_END(__switch_to_asm)
266 .popsection
267
268 /*
269  * A newly forked process directly context switches into this address.
270  *
271  * rax: prev task we switched from
272  * rbx: kernel thread func (NULL for user thread)
273  * r12: kernel thread arg
274  */
275 .pushsection .text, "ax"
276 SYM_CODE_START(ret_from_fork)
277         UNWIND_HINT_EMPTY
278         movq    %rax, %rdi
279         call    schedule_tail                   /* rdi: 'prev' task parameter */
280
281         testq   %rbx, %rbx                      /* from kernel_thread? */
282         jnz     1f                              /* kernel threads are uncommon */
283
284 2:
285         UNWIND_HINT_REGS
286         movq    %rsp, %rdi
287         call    syscall_exit_to_user_mode       /* returns with IRQs disabled */
288         jmp     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
289
290 1:
291         /* kernel thread */
292         UNWIND_HINT_EMPTY
293         movq    %r12, %rdi
294         CALL_NOSPEC rbx
295         /*
296          * A kernel thread is allowed to return here after successfully
297          * calling kernel_execve().  Exit to userspace to complete the execve()
298          * syscall.
299          */
300         movq    $0, RAX(%rsp)
301         jmp     2b
302 SYM_CODE_END(ret_from_fork)
303 .popsection
304
305 .macro DEBUG_ENTRY_ASSERT_IRQS_OFF
306 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
307         pushq %rax
308         SAVE_FLAGS(CLBR_RAX)
309         testl $X86_EFLAGS_IF, %eax
310         jz .Lokay_\@
311         ud2
312 .Lokay_\@:
313         popq %rax
314 #endif
315 .endm
316
317 /**
318  * idtentry_body - Macro to emit code calling the C function
319  * @cfunc:              C function to be called
320  * @has_error_code:     Hardware pushed error code on stack
321  */
322 .macro idtentry_body cfunc has_error_code:req
323
324         call    error_entry
325         UNWIND_HINT_REGS
326
327         movq    %rsp, %rdi                      /* pt_regs pointer into 1st argument*/
328
329         .if \has_error_code == 1
330                 movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi    /* get error code into 2nd argument*/
331                 movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)     /* no syscall to restart */
332         .endif
333
334         call    \cfunc
335
336         jmp     error_return
337 .endm
338
339 /**
340  * idtentry - Macro to generate entry stubs for simple IDT entries
341  * @vector:             Vector number
342  * @asmsym:             ASM symbol for the entry point
343  * @cfunc:              C function to be called
344  * @has_error_code:     Hardware pushed error code on stack
345  *
346  * The macro emits code to set up the kernel context for straight forward
347  * and simple IDT entries. No IST stack, no paranoid entry checks.
348  */
349 .macro idtentry vector asmsym cfunc has_error_code:req
350 SYM_CODE_START(\asmsym)
351         UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=\has_error_code*8
352         ASM_CLAC
353
354         .if \has_error_code == 0
355                 pushq   $-1                     /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
356         .endif
357
358         .if \vector == X86_TRAP_BP
359                 /*
360                  * If coming from kernel space, create a 6-word gap to allow the
361                  * int3 handler to emulate a call instruction.
362                  */
363                 testb   $3, CS-ORIG_RAX(%rsp)
364                 jnz     .Lfrom_usermode_no_gap_\@
365                 .rept   6
366                 pushq   5*8(%rsp)
367                 .endr
368                 UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=8
369 .Lfrom_usermode_no_gap_\@:
370         .endif
371
372         idtentry_body \cfunc \has_error_code
373
374 _ASM_NOKPROBE(\asmsym)
375 SYM_CODE_END(\asmsym)
376 .endm
377
378 /*
379  * Interrupt entry/exit.
380  *
381  + The interrupt stubs push (vector) onto the stack, which is the error_code
382  * position of idtentry exceptions, and jump to one of the two idtentry points
383  * (common/spurious).
384  *
385  * common_interrupt is a hotpath, align it to a cache line
386  */
387 .macro idtentry_irq vector cfunc
388         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
389         idtentry \vector asm_\cfunc \cfunc has_error_code=1
390 .endm
391
392 /*
393  * System vectors which invoke their handlers directly and are not
394  * going through the regular common device interrupt handling code.
395  */
396 .macro idtentry_sysvec vector cfunc
397         idtentry \vector asm_\cfunc \cfunc has_error_code=0
398 .endm
399
400 /**
401  * idtentry_mce_db - Macro to generate entry stubs for #MC and #DB
402  * @vector:             Vector number
403  * @asmsym:             ASM symbol for the entry point
404  * @cfunc:              C function to be called
405  *
406  * The macro emits code to set up the kernel context for #MC and #DB
407  *
408  * If the entry comes from user space it uses the normal entry path
409  * including the return to user space work and preemption checks on
410  * exit.
411  *
412  * If hits in kernel mode then it needs to go through the paranoid
413  * entry as the exception can hit any random state. No preemption
414  * check on exit to keep the paranoid path simple.
415  */
416 .macro idtentry_mce_db vector asmsym cfunc
417 SYM_CODE_START(\asmsym)
418         UNWIND_HINT_IRET_REGS
419         ASM_CLAC
420
421         pushq   $-1                     /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
422
423         /*
424          * If the entry is from userspace, switch stacks and treat it as
425          * a normal entry.
426          */
427         testb   $3, CS-ORIG_RAX(%rsp)
428         jnz     .Lfrom_usermode_switch_stack_\@
429
430         /* paranoid_entry returns GS information for paranoid_exit in EBX. */
431         call    paranoid_entry
432
433         UNWIND_HINT_REGS
434
435         movq    %rsp, %rdi              /* pt_regs pointer */
436
437         call    \cfunc
438
439         jmp     paranoid_exit
440
441         /* Switch to the regular task stack and use the noist entry point */
442 .Lfrom_usermode_switch_stack_\@:
443         idtentry_body noist_\cfunc, has_error_code=0
444
445 _ASM_NOKPROBE(\asmsym)
446 SYM_CODE_END(\asmsym)
447 .endm
448
449 /*
450  * Double fault entry. Straight paranoid. No checks from which context
451  * this comes because for the espfix induced #DF this would do the wrong
452  * thing.
453  */
454 .macro idtentry_df vector asmsym cfunc
455 SYM_CODE_START(\asmsym)
456         UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=8
457         ASM_CLAC
458
459         /* paranoid_entry returns GS information for paranoid_exit in EBX. */
460         call    paranoid_entry
461         UNWIND_HINT_REGS
462
463         movq    %rsp, %rdi              /* pt_regs pointer into first argument */
464         movq    ORIG_RAX(%rsp), %rsi    /* get error code into 2nd argument*/
465         movq    $-1, ORIG_RAX(%rsp)     /* no syscall to restart */
466         call    \cfunc
467
468         jmp     paranoid_exit
469
470 _ASM_NOKPROBE(\asmsym)
471 SYM_CODE_END(\asmsym)
472 .endm
473
474 /*
475  * Include the defines which emit the idt entries which are shared
476  * shared between 32 and 64 bit and emit the __irqentry_text_* markers
477  * so the stacktrace boundary checks work.
478  */
479         .align 16
480         .globl __irqentry_text_start
481 __irqentry_text_start:
482
483 #include <asm/idtentry.h>
484
485         .align 16
486         .globl __irqentry_text_end
487 __irqentry_text_end:
488
489 SYM_CODE_START_LOCAL(common_interrupt_return)
490 SYM_INNER_LABEL(swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode, SYM_L_GLOBAL)
491 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
492         /* Assert that pt_regs indicates user mode. */
493         testb   $3, CS(%rsp)
494         jnz     1f
495         ud2
496 1:
497 #endif
498         POP_REGS pop_rdi=0
499
500         /*
501          * The stack is now user RDI, orig_ax, RIP, CS, EFLAGS, RSP, SS.
502          * Save old stack pointer and switch to trampoline stack.
503          */
504         movq    %rsp, %rdi
505         movq    PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp0), %rsp
506         UNWIND_HINT_EMPTY
507
508         /* Copy the IRET frame to the trampoline stack. */
509         pushq   6*8(%rdi)       /* SS */
510         pushq   5*8(%rdi)       /* RSP */
511         pushq   4*8(%rdi)       /* EFLAGS */
512         pushq   3*8(%rdi)       /* CS */
513         pushq   2*8(%rdi)       /* RIP */
514
515         /* Push user RDI on the trampoline stack. */
516         pushq   (%rdi)
517
518         /*
519          * We are on the trampoline stack.  All regs except RDI are live.
520          * We can do future final exit work right here.
521          */
522         STACKLEAK_ERASE_NOCLOBBER
523
524         SWITCH_TO_USER_CR3_STACK scratch_reg=%rdi
525
526         /* Restore RDI. */
527         popq    %rdi
528         SWAPGS
529         INTERRUPT_RETURN
530
531
532 SYM_INNER_LABEL(restore_regs_and_return_to_kernel, SYM_L_GLOBAL)
533 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
534         /* Assert that pt_regs indicates kernel mode. */
535         testb   $3, CS(%rsp)
536         jz      1f
537         ud2
538 1:
539 #endif
540         POP_REGS
541         addq    $8, %rsp        /* skip regs->orig_ax */
542         /*
543          * ARCH_HAS_MEMBARRIER_SYNC_CORE rely on IRET core serialization
544          * when returning from IPI handler.
545          */
546         INTERRUPT_RETURN
547
548 SYM_INNER_LABEL_ALIGN(native_iret, SYM_L_GLOBAL)
549         UNWIND_HINT_IRET_REGS
550         /*
551          * Are we returning to a stack segment from the LDT?  Note: in
552          * 64-bit mode SS:RSP on the exception stack is always valid.
553          */
554 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
555         testb   $4, (SS-RIP)(%rsp)
556         jnz     native_irq_return_ldt
557 #endif
558
559 SYM_INNER_LABEL(native_irq_return_iret, SYM_L_GLOBAL)
560         /*
561          * This may fault.  Non-paranoid faults on return to userspace are
562          * handled by fixup_bad_iret.  These include #SS, #GP, and #NP.
563          * Double-faults due to espfix64 are handled in exc_double_fault.
564          * Other faults here are fatal.
565          */
566         iretq
567
568 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
569 native_irq_return_ldt:
570         /*
571          * We are running with user GSBASE.  All GPRs contain their user
572          * values.  We have a percpu ESPFIX stack that is eight slots
573          * long (see ESPFIX_STACK_SIZE).  espfix_waddr points to the bottom
574          * of the ESPFIX stack.
575          *
576          * We clobber RAX and RDI in this code.  We stash RDI on the
577          * normal stack and RAX on the ESPFIX stack.
578          *
579          * The ESPFIX stack layout we set up looks like this:
580          *
581          * --- top of ESPFIX stack ---
582          * SS
583          * RSP
584          * RFLAGS
585          * CS
586          * RIP  <-- RSP points here when we're done
587          * RAX  <-- espfix_waddr points here
588          * --- bottom of ESPFIX stack ---
589          */
590
591         pushq   %rdi                            /* Stash user RDI */
592         SWAPGS                                  /* to kernel GS */
593         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rdi   /* to kernel CR3 */
594
595         movq    PER_CPU_VAR(espfix_waddr), %rdi
596         movq    %rax, (0*8)(%rdi)               /* user RAX */
597         movq    (1*8)(%rsp), %rax               /* user RIP */
598         movq    %rax, (1*8)(%rdi)
599         movq    (2*8)(%rsp), %rax               /* user CS */
600         movq    %rax, (2*8)(%rdi)
601         movq    (3*8)(%rsp), %rax               /* user RFLAGS */
602         movq    %rax, (3*8)(%rdi)
603         movq    (5*8)(%rsp), %rax               /* user SS */
604         movq    %rax, (5*8)(%rdi)
605         movq    (4*8)(%rsp), %rax               /* user RSP */
606         movq    %rax, (4*8)(%rdi)
607         /* Now RAX == RSP. */
608
609         andl    $0xffff0000, %eax               /* RAX = (RSP & 0xffff0000) */
610
611         /*
612          * espfix_stack[31:16] == 0.  The page tables are set up such that
613          * (espfix_stack | (X & 0xffff0000)) points to a read-only alias of
614          * espfix_waddr for any X.  That is, there are 65536 RO aliases of
615          * the same page.  Set up RSP so that RSP[31:16] contains the
616          * respective 16 bits of the /userspace/ RSP and RSP nonetheless
617          * still points to an RO alias of the ESPFIX stack.
618          */
619         orq     PER_CPU_VAR(espfix_stack), %rax
620
621         SWITCH_TO_USER_CR3_STACK scratch_reg=%rdi
622         SWAPGS                                  /* to user GS */
623         popq    %rdi                            /* Restore user RDI */
624
625         movq    %rax, %rsp
626         UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=8
627
628         /*
629          * At this point, we cannot write to the stack any more, but we can
630          * still read.
631          */
632         popq    %rax                            /* Restore user RAX */
633
634         /*
635          * RSP now points to an ordinary IRET frame, except that the page
636          * is read-only and RSP[31:16] are preloaded with the userspace
637          * values.  We can now IRET back to userspace.
638          */
639         jmp     native_irq_return_iret
640 #endif
641 SYM_CODE_END(common_interrupt_return)
642 _ASM_NOKPROBE(common_interrupt_return)
643
644 /*
645  * Reload gs selector with exception handling
646  * edi:  new selector
647  *
648  * Is in entry.text as it shouldn't be instrumented.
649  */
650 SYM_FUNC_START(asm_load_gs_index)
651         FRAME_BEGIN
652         swapgs
653 .Lgs_change:
654         movl    %edi, %gs
655 2:      ALTERNATIVE "", "mfence", X86_BUG_SWAPGS_FENCE
656         swapgs
657         FRAME_END
658         ret
659 SYM_FUNC_END(asm_load_gs_index)
660 EXPORT_SYMBOL(asm_load_gs_index)
661
662         _ASM_EXTABLE(.Lgs_change, .Lbad_gs)
663         .section .fixup, "ax"
664         /* running with kernelgs */
665 SYM_CODE_START_LOCAL_NOALIGN(.Lbad_gs)
666         swapgs                                  /* switch back to user gs */
667 .macro ZAP_GS
668         /* This can't be a string because the preprocessor needs to see it. */
669         movl $__USER_DS, %eax
670         movl %eax, %gs
671 .endm
672         ALTERNATIVE "", "ZAP_GS", X86_BUG_NULL_SEG
673         xorl    %eax, %eax
674         movl    %eax, %gs
675         jmp     2b
676 SYM_CODE_END(.Lbad_gs)
677         .previous
678
679 /*
680  * rdi: New stack pointer points to the top word of the stack
681  * rsi: Function pointer
682  * rdx: Function argument (can be NULL if none)
683  */
684 SYM_FUNC_START(asm_call_on_stack)
685 SYM_INNER_LABEL(asm_call_sysvec_on_stack, SYM_L_GLOBAL)
686 SYM_INNER_LABEL(asm_call_irq_on_stack, SYM_L_GLOBAL)
687         /*
688          * Save the frame pointer unconditionally. This allows the ORC
689          * unwinder to handle the stack switch.
690          */
691         pushq           %rbp
692         mov             %rsp, %rbp
693
694         /*
695          * The unwinder relies on the word at the top of the new stack
696          * page linking back to the previous RSP.
697          */
698         mov             %rsp, (%rdi)
699         mov             %rdi, %rsp
700         /* Move the argument to the right place */
701         mov             %rdx, %rdi
702
703 1:
704         .pushsection .discard.instr_begin
705         .long 1b - .
706         .popsection
707
708         CALL_NOSPEC     rsi
709
710 2:
711         .pushsection .discard.instr_end
712         .long 2b - .
713         .popsection
714
715         /* Restore the previous stack pointer from RBP. */
716         leaveq
717         ret
718 SYM_FUNC_END(asm_call_on_stack)
719
720 #ifdef CONFIG_XEN_PV
721 /*
722  * A note on the "critical region" in our callback handler.
723  * We want to avoid stacking callback handlers due to events occurring
724  * during handling of the last event. To do this, we keep events disabled
725  * until we've done all processing. HOWEVER, we must enable events before
726  * popping the stack frame (can't be done atomically) and so it would still
727  * be possible to get enough handler activations to overflow the stack.
728  * Although unlikely, bugs of that kind are hard to track down, so we'd
729  * like to avoid the possibility.
730  * So, on entry to the handler we detect whether we interrupted an
731  * existing activation in its critical region -- if so, we pop the current
732  * activation and restart the handler using the previous one.
733  *
734  * C calling convention: exc_xen_hypervisor_callback(struct *pt_regs)
735  */
736 SYM_CODE_START_LOCAL(exc_xen_hypervisor_callback)
737
738 /*
739  * Since we don't modify %rdi, evtchn_do_upall(struct *pt_regs) will
740  * see the correct pointer to the pt_regs
741  */
742         UNWIND_HINT_FUNC
743         movq    %rdi, %rsp                      /* we don't return, adjust the stack frame */
744         UNWIND_HINT_REGS
745
746         call    xen_pv_evtchn_do_upcall
747
748         jmp     error_return
749 SYM_CODE_END(exc_xen_hypervisor_callback)
750
751 /*
752  * Hypervisor uses this for application faults while it executes.
753  * We get here for two reasons:
754  *  1. Fault while reloading DS, ES, FS or GS
755  *  2. Fault while executing IRET
756  * Category 1 we do not need to fix up as Xen has already reloaded all segment
757  * registers that could be reloaded and zeroed the others.
758  * Category 2 we fix up by killing the current process. We cannot use the
759  * normal Linux return path in this case because if we use the IRET hypercall
760  * to pop the stack frame we end up in an infinite loop of failsafe callbacks.
761  * We distinguish between categories by comparing each saved segment register
762  * with its current contents: any discrepancy means we in category 1.
763  */
764 SYM_CODE_START(xen_failsafe_callback)
765         UNWIND_HINT_EMPTY
766         movl    %ds, %ecx
767         cmpw    %cx, 0x10(%rsp)
768         jne     1f
769         movl    %es, %ecx
770         cmpw    %cx, 0x18(%rsp)
771         jne     1f
772         movl    %fs, %ecx
773         cmpw    %cx, 0x20(%rsp)
774         jne     1f
775         movl    %gs, %ecx
776         cmpw    %cx, 0x28(%rsp)
777         jne     1f
778         /* All segments match their saved values => Category 2 (Bad IRET). */
779         movq    (%rsp), %rcx
780         movq    8(%rsp), %r11
781         addq    $0x30, %rsp
782         pushq   $0                              /* RIP */
783         UNWIND_HINT_IRET_REGS offset=8
784         jmp     asm_exc_general_protection
785 1:      /* Segment mismatch => Category 1 (Bad segment). Retry the IRET. */
786         movq    (%rsp), %rcx
787         movq    8(%rsp), %r11
788         addq    $0x30, %rsp
789         UNWIND_HINT_IRET_REGS
790         pushq   $-1 /* orig_ax = -1 => not a system call */
791         PUSH_AND_CLEAR_REGS
792         ENCODE_FRAME_POINTER
793         jmp     error_return
794 SYM_CODE_END(xen_failsafe_callback)
795 #endif /* CONFIG_XEN_PV */
796
797 /*
798  * Save all registers in pt_regs. Return GSBASE related information
799  * in EBX depending on the availability of the FSGSBASE instructions:
800  *
801  * FSGSBASE     R/EBX
802  *     N        0 -> SWAPGS on exit
803  *              1 -> no SWAPGS on exit
804  *
805  *     Y        GSBASE value at entry, must be restored in paranoid_exit
806  */
807 SYM_CODE_START_LOCAL(paranoid_entry)
808         UNWIND_HINT_FUNC
809         cld
810         PUSH_AND_CLEAR_REGS save_ret=1
811         ENCODE_FRAME_POINTER 8
812
813         /*
814          * Always stash CR3 in %r14.  This value will be restored,
815          * verbatim, at exit.  Needed if paranoid_entry interrupted
816          * another entry that already switched to the user CR3 value
817          * but has not yet returned to userspace.
818          *
819          * This is also why CS (stashed in the "iret frame" by the
820          * hardware at entry) can not be used: this may be a return
821          * to kernel code, but with a user CR3 value.
822          *
823          * Switching CR3 does not depend on kernel GSBASE so it can
824          * be done before switching to the kernel GSBASE. This is
825          * required for FSGSBASE because the kernel GSBASE has to
826          * be retrieved from a kernel internal table.
827          */
828         SAVE_AND_SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rax save_reg=%r14
829
830         /*
831          * Handling GSBASE depends on the availability of FSGSBASE.
832          *
833          * Without FSGSBASE the kernel enforces that negative GSBASE
834          * values indicate kernel GSBASE. With FSGSBASE no assumptions
835          * can be made about the GSBASE value when entering from user
836          * space.
837          */
838         ALTERNATIVE "jmp .Lparanoid_entry_checkgs", "", X86_FEATURE_FSGSBASE
839
840         /*
841          * Read the current GSBASE and store it in %rbx unconditionally,
842          * retrieve and set the current CPUs kernel GSBASE. The stored value
843          * has to be restored in paranoid_exit unconditionally.
844          *
845          * The MSR write ensures that no subsequent load is based on a
846          * mispredicted GSBASE. No extra FENCE required.
847          */
848         SAVE_AND_SET_GSBASE scratch_reg=%rax save_reg=%rbx
849         ret
850
851 .Lparanoid_entry_checkgs:
852         /* EBX = 1 -> kernel GSBASE active, no restore required */
853         movl    $1, %ebx
854         /*
855          * The kernel-enforced convention is a negative GSBASE indicates
856          * a kernel value. No SWAPGS needed on entry and exit.
857          */
858         movl    $MSR_GS_BASE, %ecx
859         rdmsr
860         testl   %edx, %edx
861         jns     .Lparanoid_entry_swapgs
862         ret
863
864 .Lparanoid_entry_swapgs:
865         SWAPGS
866
867         /*
868          * The above SAVE_AND_SWITCH_TO_KERNEL_CR3 macro doesn't do an
869          * unconditional CR3 write, even in the PTI case.  So do an lfence
870          * to prevent GS speculation, regardless of whether PTI is enabled.
871          */
872         FENCE_SWAPGS_KERNEL_ENTRY
873
874         /* EBX = 0 -> SWAPGS required on exit */
875         xorl    %ebx, %ebx
876         ret
877 SYM_CODE_END(paranoid_entry)
878
879 /*
880  * "Paranoid" exit path from exception stack.  This is invoked
881  * only on return from non-NMI IST interrupts that came
882  * from kernel space.
883  *
884  * We may be returning to very strange contexts (e.g. very early
885  * in syscall entry), so checking for preemption here would
886  * be complicated.  Fortunately, there's no good reason to try
887  * to handle preemption here.
888  *
889  * R/EBX contains the GSBASE related information depending on the
890  * availability of the FSGSBASE instructions:
891  *
892  * FSGSBASE     R/EBX
893  *     N        0 -> SWAPGS on exit
894  *              1 -> no SWAPGS on exit
895  *
896  *     Y        User space GSBASE, must be restored unconditionally
897  */
898 SYM_CODE_START_LOCAL(paranoid_exit)
899         UNWIND_HINT_REGS
900         /*
901          * The order of operations is important. RESTORE_CR3 requires
902          * kernel GSBASE.
903          *
904          * NB to anyone to try to optimize this code: this code does
905          * not execute at all for exceptions from user mode. Those
906          * exceptions go through error_exit instead.
907          */
908         RESTORE_CR3     scratch_reg=%rax save_reg=%r14
909
910         /* Handle the three GSBASE cases */
911         ALTERNATIVE "jmp .Lparanoid_exit_checkgs", "", X86_FEATURE_FSGSBASE
912
913         /* With FSGSBASE enabled, unconditionally restore GSBASE */
914         wrgsbase        %rbx
915         jmp             restore_regs_and_return_to_kernel
916
917 .Lparanoid_exit_checkgs:
918         /* On non-FSGSBASE systems, conditionally do SWAPGS */
919         testl           %ebx, %ebx
920         jnz             restore_regs_and_return_to_kernel
921
922         /* We are returning to a context with user GSBASE */
923         SWAPGS_UNSAFE_STACK
924         jmp             restore_regs_and_return_to_kernel
925 SYM_CODE_END(paranoid_exit)
926
927 /*
928  * Save all registers in pt_regs, and switch GS if needed.
929  */
930 SYM_CODE_START_LOCAL(error_entry)
931         UNWIND_HINT_FUNC
932         cld
933         PUSH_AND_CLEAR_REGS save_ret=1
934         ENCODE_FRAME_POINTER 8
935         testb   $3, CS+8(%rsp)
936         jz      .Lerror_kernelspace
937
938         /*
939          * We entered from user mode or we're pretending to have entered
940          * from user mode due to an IRET fault.
941          */
942         SWAPGS
943         FENCE_SWAPGS_USER_ENTRY
944         /* We have user CR3.  Change to kernel CR3. */
945         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rax
946
947 .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs:
948         /* Put us onto the real thread stack. */
949         popq    %r12                            /* save return addr in %12 */
950         movq    %rsp, %rdi                      /* arg0 = pt_regs pointer */
951         call    sync_regs
952         movq    %rax, %rsp                      /* switch stack */
953         ENCODE_FRAME_POINTER
954         pushq   %r12
955         ret
956
957 .Lerror_entry_done_lfence:
958         FENCE_SWAPGS_KERNEL_ENTRY
959 .Lerror_entry_done:
960         ret
961
962         /*
963          * There are two places in the kernel that can potentially fault with
964          * usergs. Handle them here.  B stepping K8s sometimes report a
965          * truncated RIP for IRET exceptions returning to compat mode. Check
966          * for these here too.
967          */
968 .Lerror_kernelspace:
969         leaq    native_irq_return_iret(%rip), %rcx
970         cmpq    %rcx, RIP+8(%rsp)
971         je      .Lerror_bad_iret
972         movl    %ecx, %eax                      /* zero extend */
973         cmpq    %rax, RIP+8(%rsp)
974         je      .Lbstep_iret
975         cmpq    $.Lgs_change, RIP+8(%rsp)
976         jne     .Lerror_entry_done_lfence
977
978         /*
979          * hack: .Lgs_change can fail with user gsbase.  If this happens, fix up
980          * gsbase and proceed.  We'll fix up the exception and land in
981          * .Lgs_change's error handler with kernel gsbase.
982          */
983         SWAPGS
984         FENCE_SWAPGS_USER_ENTRY
985         jmp .Lerror_entry_done
986
987 .Lbstep_iret:
988         /* Fix truncated RIP */
989         movq    %rcx, RIP+8(%rsp)
990         /* fall through */
991
992 .Lerror_bad_iret:
993         /*
994          * We came from an IRET to user mode, so we have user
995          * gsbase and CR3.  Switch to kernel gsbase and CR3:
996          */
997         SWAPGS
998         FENCE_SWAPGS_USER_ENTRY
999         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rax
1000
1001         /*
1002          * Pretend that the exception came from user mode: set up pt_regs
1003          * as if we faulted immediately after IRET.
1004          */
1005         mov     %rsp, %rdi
1006         call    fixup_bad_iret
1007         mov     %rax, %rsp
1008         jmp     .Lerror_entry_from_usermode_after_swapgs
1009 SYM_CODE_END(error_entry)
1010
1011 SYM_CODE_START_LOCAL(error_return)
1012         UNWIND_HINT_REGS
1013         DEBUG_ENTRY_ASSERT_IRQS_OFF
1014         testb   $3, CS(%rsp)
1015         jz      restore_regs_and_return_to_kernel
1016         jmp     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
1017 SYM_CODE_END(error_return)
1018
1019 /*
1020  * Runs on exception stack.  Xen PV does not go through this path at all,
1021  * so we can use real assembly here.
1022  *
1023  * Registers:
1024  *      %r14: Used to save/restore the CR3 of the interrupted context
1025  *            when PAGE_TABLE_ISOLATION is in use.  Do not clobber.
1026  */
1027 SYM_CODE_START(asm_exc_nmi)
1028         UNWIND_HINT_IRET_REGS
1029
1030         /*
1031          * We allow breakpoints in NMIs. If a breakpoint occurs, then
1032          * the iretq it performs will take us out of NMI context.
1033          * This means that we can have nested NMIs where the next
1034          * NMI is using the top of the stack of the previous NMI. We
1035          * can't let it execute because the nested NMI will corrupt the
1036          * stack of the previous NMI. NMI handlers are not re-entrant
1037          * anyway.
1038          *
1039          * To handle this case we do the following:
1040          *  Check the a special location on the stack that contains
1041          *  a variable that is set when NMIs are executing.
1042          *  The interrupted task's stack is also checked to see if it
1043          *  is an NMI stack.
1044          *  If the variable is not set and the stack is not the NMI
1045          *  stack then:
1046          *    o Set the special variable on the stack
1047          *    o Copy the interrupt frame into an "outermost" location on the
1048          *      stack
1049          *    o Copy the interrupt frame into an "iret" location on the stack
1050          *    o Continue processing the NMI
1051          *  If the variable is set or the previous stack is the NMI stack:
1052          *    o Modify the "iret" location to jump to the repeat_nmi
1053          *    o return back to the first NMI
1054          *
1055          * Now on exit of the first NMI, we first clear the stack variable
1056          * The NMI stack will tell any nested NMIs at that point that it is
1057          * nested. Then we pop the stack normally with iret, and if there was
1058          * a nested NMI that updated the copy interrupt stack frame, a
1059          * jump will be made to the repeat_nmi code that will handle the second
1060          * NMI.
1061          *
1062          * However, espfix prevents us from directly returning to userspace
1063          * with a single IRET instruction.  Similarly, IRET to user mode
1064          * can fault.  We therefore handle NMIs from user space like
1065          * other IST entries.
1066          */
1067
1068         ASM_CLAC
1069
1070         /* Use %rdx as our temp variable throughout */
1071         pushq   %rdx
1072
1073         testb   $3, CS-RIP+8(%rsp)
1074         jz      .Lnmi_from_kernel
1075
1076         /*
1077          * NMI from user mode.  We need to run on the thread stack, but we
1078          * can't go through the normal entry paths: NMIs are masked, and
1079          * we don't want to enable interrupts, because then we'll end
1080          * up in an awkward situation in which IRQs are on but NMIs
1081          * are off.
1082          *
1083          * We also must not push anything to the stack before switching
1084          * stacks lest we corrupt the "NMI executing" variable.
1085          */
1086
1087         swapgs
1088         cld
1089         FENCE_SWAPGS_USER_ENTRY
1090         SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rdx
1091         movq    %rsp, %rdx
1092         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp
1093         UNWIND_HINT_IRET_REGS base=%rdx offset=8
1094         pushq   5*8(%rdx)       /* pt_regs->ss */
1095         pushq   4*8(%rdx)       /* pt_regs->rsp */
1096         pushq   3*8(%rdx)       /* pt_regs->flags */
1097         pushq   2*8(%rdx)       /* pt_regs->cs */
1098         pushq   1*8(%rdx)       /* pt_regs->rip */
1099         UNWIND_HINT_IRET_REGS
1100         pushq   $-1             /* pt_regs->orig_ax */
1101         PUSH_AND_CLEAR_REGS rdx=(%rdx)
1102         ENCODE_FRAME_POINTER
1103
1104         /*
1105          * At this point we no longer need to worry about stack damage
1106          * due to nesting -- we're on the normal thread stack and we're
1107          * done with the NMI stack.
1108          */
1109
1110         movq    %rsp, %rdi
1111         movq    $-1, %rsi
1112         call    exc_nmi
1113
1114         /*
1115          * Return back to user mode.  We must *not* do the normal exit
1116          * work, because we don't want to enable interrupts.
1117          */
1118         jmp     swapgs_restore_regs_and_return_to_usermode
1119
1120 .Lnmi_from_kernel:
1121         /*
1122          * Here's what our stack frame will look like:
1123          * +---------------------------------------------------------+
1124          * | original SS                                             |
1125          * | original Return RSP                                     |
1126          * | original RFLAGS                                         |
1127          * | original CS                                             |
1128          * | original RIP                                            |
1129          * +---------------------------------------------------------+
1130          * | temp storage for rdx                                    |
1131          * +---------------------------------------------------------+
1132          * | "NMI executing" variable                                |
1133          * +---------------------------------------------------------+
1134          * | iret SS          } Copied from "outermost" frame        |
1135          * | iret Return RSP  } on each loop iteration; overwritten  |
1136          * | iret RFLAGS      } by a nested NMI to force another     |
1137          * | iret CS          } iteration if needed.                 |
1138          * | iret RIP         }                                      |
1139          * +---------------------------------------------------------+
1140          * | outermost SS          } initialized in first_nmi;       |
1141          * | outermost Return RSP  } will not be changed before      |
1142          * | outermost RFLAGS      } NMI processing is done.         |
1143          * | outermost CS          } Copied to "iret" frame on each  |
1144          * | outermost RIP         } iteration.                      |
1145          * +---------------------------------------------------------+
1146          * | pt_regs                                                 |
1147          * +---------------------------------------------------------+
1148          *
1149          * The "original" frame is used by hardware.  Before re-enabling
1150          * NMIs, we need to be done with it, and we need to leave enough
1151          * space for the asm code here.
1152          *
1153          * We return by executing IRET while RSP points to the "iret" frame.
1154          * That will either return for real or it will loop back into NMI
1155          * processing.
1156          *
1157          * The "outermost" frame is copied to the "iret" frame on each
1158          * iteration of the loop, so each iteration starts with the "iret"
1159          * frame pointing to the final return target.
1160          */
1161
1162         /*
1163          * Determine whether we're a nested NMI.
1164          *
1165          * If we interrupted kernel code between repeat_nmi and
1166          * end_repeat_nmi, then we are a nested NMI.  We must not
1167          * modify the "iret" frame because it's being written by
1168          * the outer NMI.  That's okay; the outer NMI handler is
1169          * about to about to call exc_nmi() anyway, so we can just
1170          * resume the outer NMI.
1171          */
1172
1173         movq    $repeat_nmi, %rdx
1174         cmpq    8(%rsp), %rdx
1175         ja      1f
1176         movq    $end_repeat_nmi, %rdx
1177         cmpq    8(%rsp), %rdx
1178         ja      nested_nmi_out
1179 1:
1180
1181         /*
1182          * Now check "NMI executing".  If it's set, then we're nested.
1183          * This will not detect if we interrupted an outer NMI just
1184          * before IRET.
1185          */
1186         cmpl    $1, -8(%rsp)
1187         je      nested_nmi
1188
1189         /*
1190          * Now test if the previous stack was an NMI stack.  This covers
1191          * the case where we interrupt an outer NMI after it clears
1192          * "NMI executing" but before IRET.  We need to be careful, though:
1193          * there is one case in which RSP could point to the NMI stack
1194          * despite there being no NMI active: naughty userspace controls
1195          * RSP at the very beginning of the SYSCALL targets.  We can
1196          * pull a fast one on naughty userspace, though: we program
1197          * SYSCALL to mask DF, so userspace cannot cause DF to be set
1198          * if it controls the kernel's RSP.  We set DF before we clear
1199          * "NMI executing".
1200          */
1201         lea     6*8(%rsp), %rdx
1202         /* Compare the NMI stack (rdx) with the stack we came from (4*8(%rsp)) */
1203         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1204         /* If the stack pointer is above the NMI stack, this is a normal NMI */
1205         ja      first_nmi
1206
1207         subq    $EXCEPTION_STKSZ, %rdx
1208         cmpq    %rdx, 4*8(%rsp)
1209         /* If it is below the NMI stack, it is a normal NMI */
1210         jb      first_nmi
1211
1212         /* Ah, it is within the NMI stack. */
1213
1214         testb   $(X86_EFLAGS_DF >> 8), (3*8 + 1)(%rsp)
1215         jz      first_nmi       /* RSP was user controlled. */
1216
1217         /* This is a nested NMI. */
1218
1219 nested_nmi:
1220         /*
1221          * Modify the "iret" frame to point to repeat_nmi, forcing another
1222          * iteration of NMI handling.
1223          */
1224         subq    $8, %rsp
1225         leaq    -10*8(%rsp), %rdx
1226         pushq   $__KERNEL_DS
1227         pushq   %rdx
1228         pushfq
1229         pushq   $__KERNEL_CS
1230         pushq   $repeat_nmi
1231
1232         /* Put stack back */
1233         addq    $(6*8), %rsp
1234
1235 nested_nmi_out:
1236         popq    %rdx
1237
1238         /* We are returning to kernel mode, so this cannot result in a fault. */
1239         iretq
1240
1241 first_nmi:
1242         /* Restore rdx. */
1243         movq    (%rsp), %rdx
1244
1245         /* Make room for "NMI executing". */
1246         pushq   $0
1247
1248         /* Leave room for the "iret" frame */
1249         subq    $(5*8), %rsp
1250
1251         /* Copy the "original" frame to the "outermost" frame */
1252         .rept 5
1253         pushq   11*8(%rsp)
1254         .endr
1255         UNWIND_HINT_IRET_REGS
1256
1257         /* Everything up to here is safe from nested NMIs */
1258
1259 #ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
1260         /*
1261          * For ease of testing, unmask NMIs right away.  Disabled by
1262          * default because IRET is very expensive.
1263          */
1264         pushq   $0              /* SS */
1265         pushq   %rsp            /* RSP (minus 8 because of the previous push) */
1266         addq    $8, (%rsp)      /* Fix up RSP */
1267         pushfq                  /* RFLAGS */
1268         pushq   $__KERNEL_CS    /* CS */
1269         pushq   $1f             /* RIP */
1270         iretq                   /* continues at repeat_nmi below */
1271         UNWIND_HINT_IRET_REGS
1272 1:
1273 #endif
1274
1275 repeat_nmi:
1276         /*
1277          * If there was a nested NMI, the first NMI's iret will return
1278          * here. But NMIs are still enabled and we can take another
1279          * nested NMI. The nested NMI checks the interrupted RIP to see
1280          * if it is between repeat_nmi and end_repeat_nmi, and if so
1281          * it will just return, as we are about to repeat an NMI anyway.
1282          * This makes it safe to copy to the stack frame that a nested
1283          * NMI will update.
1284          *
1285          * RSP is pointing to "outermost RIP".  gsbase is unknown, but, if
1286          * we're repeating an NMI, gsbase has the same value that it had on
1287          * the first iteration.  paranoid_entry will load the kernel
1288          * gsbase if needed before we call exc_nmi().  "NMI executing"
1289          * is zero.
1290          */
1291         movq    $1, 10*8(%rsp)          /* Set "NMI executing". */
1292
1293         /*
1294          * Copy the "outermost" frame to the "iret" frame.  NMIs that nest
1295          * here must not modify the "iret" frame while we're writing to
1296          * it or it will end up containing garbage.
1297          */
1298         addq    $(10*8), %rsp
1299         .rept 5
1300         pushq   -6*8(%rsp)
1301         .endr
1302         subq    $(5*8), %rsp
1303 end_repeat_nmi:
1304
1305         /*
1306          * Everything below this point can be preempted by a nested NMI.
1307          * If this happens, then the inner NMI will change the "iret"
1308          * frame to point back to repeat_nmi.
1309          */
1310         pushq   $-1                             /* ORIG_RAX: no syscall to restart */
1311
1312         /*
1313          * Use paranoid_entry to handle SWAPGS, but no need to use paranoid_exit
1314          * as we should not be calling schedule in NMI context.
1315          * Even with normal interrupts enabled. An NMI should not be
1316          * setting NEED_RESCHED or anything that normal interrupts and
1317          * exceptions might do.
1318          */
1319         call    paranoid_entry
1320         UNWIND_HINT_REGS
1321
1322         movq    %rsp, %rdi
1323         movq    $-1, %rsi
1324         call    exc_nmi
1325
1326         /* Always restore stashed CR3 value (see paranoid_entry) */
1327         RESTORE_CR3 scratch_reg=%r15 save_reg=%r14
1328
1329         /*
1330          * The above invocation of paranoid_entry stored the GSBASE
1331          * related information in R/EBX depending on the availability
1332          * of FSGSBASE.
1333          *
1334          * If FSGSBASE is enabled, restore the saved GSBASE value
1335          * unconditionally, otherwise take the conditional SWAPGS path.
1336          */
1337         ALTERNATIVE "jmp nmi_no_fsgsbase", "", X86_FEATURE_FSGSBASE
1338
1339         wrgsbase        %rbx
1340         jmp     nmi_restore
1341
1342 nmi_no_fsgsbase:
1343         /* EBX == 0 -> invoke SWAPGS */
1344         testl   %ebx, %ebx
1345         jnz     nmi_restore
1346
1347 nmi_swapgs:
1348         SWAPGS_UNSAFE_STACK
1349
1350 nmi_restore:
1351         POP_REGS
1352
1353         /*
1354          * Skip orig_ax and the "outermost" frame to point RSP at the "iret"
1355          * at the "iret" frame.
1356          */
1357         addq    $6*8, %rsp
1358
1359         /*
1360          * Clear "NMI executing".  Set DF first so that we can easily
1361          * distinguish the remaining code between here and IRET from
1362          * the SYSCALL entry and exit paths.
1363          *
1364          * We arguably should just inspect RIP instead, but I (Andy) wrote
1365          * this code when I had the misapprehension that Xen PV supported
1366          * NMIs, and Xen PV would break that approach.
1367          */
1368         std
1369         movq    $0, 5*8(%rsp)           /* clear "NMI executing" */
1370
1371         /*
1372          * iretq reads the "iret" frame and exits the NMI stack in a
1373          * single instruction.  We are returning to kernel mode, so this
1374          * cannot result in a fault.  Similarly, we don't need to worry
1375          * about espfix64 on the way back to kernel mode.
1376          */
1377         iretq
1378 SYM_CODE_END(asm_exc_nmi)
1379
1380 #ifndef CONFIG_IA32_EMULATION
1381 /*
1382  * This handles SYSCALL from 32-bit code.  There is no way to program
1383  * MSRs to fully disable 32-bit SYSCALL.
1384  */
1385 SYM_CODE_START(ignore_sysret)
1386         UNWIND_HINT_EMPTY
1387         mov     $-ENOSYS, %eax
1388         sysretl
1389 SYM_CODE_END(ignore_sysret)
1390 #endif
1391
1392 .pushsection .text, "ax"
1393 SYM_CODE_START(rewind_stack_do_exit)
1394         UNWIND_HINT_FUNC
1395         /* Prevent any naive code from trying to unwind to our caller. */
1396         xorl    %ebp, %ebp
1397
1398         movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rax
1399         leaq    -PTREGS_SIZE(%rax), %rsp
1400         UNWIND_HINT_REGS
1401
1402         call    do_exit
1403 SYM_CODE_END(rewind_stack_do_exit)
1404 .popsection