arch/i386/kernel/traps.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/i386/traps.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   5  *
   6  *  Pentium III FXSR, SSE support
   7  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   8  */
   9
  10 /*
  11  * 'Traps.c' handles hardware traps and faults after we have saved some
  12  * state in 'asm.s'.
  13  */
  14 #include <linux/config.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/string.h>
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/timer.h>
  20 #include <linux/mm.h>
  21 #include <linux/init.h>
  22 #include <linux/delay.h>
  23 #include <linux/spinlock.h>
  24 #include <linux/interrupt.h>
  25 #include <linux/highmem.h>
  26 #include <linux/kallsyms.h>
  27 #include <linux/ptrace.h>
  28 #include <linux/version.h>
  29
  30 #ifdef CONFIG_EISA
  31 #include <linux/ioport.h>
  32 #include <linux/eisa.h>
  33 #endif
  34
  35 #ifdef CONFIG_MCA
  36 #include <linux/mca.h>
  37 #endif
  38
  39 #include <asm/processor.h>
  40 #include <asm/system.h>
  41 #include <asm/uaccess.h>
  42 #include <asm/io.h>
  43 #include <asm/atomic.h>
  44 #include <asm/debugreg.h>
  45 #include <asm/desc.h>
  46 #include <asm/i387.h>
  47 #include <asm/nmi.h>
  48
  49 #include <asm/smp.h>
  50 #include <asm/arch_hooks.h>
  51
  52 #include <linux/irq.h>
  53 #include <linux/module.h>
  54
  55 #include "mach_traps.h"
  56
  57 struct desc_struct default_ldt[] __attribute__((__section__(".data.default_ldt"))) = { { 0, 0 }, { 0, 0 }, { 0, 0 }, { 0, 0 }, { 0, 0 } };
  58 struct page *default_ldt_page;
  59
  60 /* Do we ignore FPU interrupts ? */
  61 char ignore_fpu_irq = 0;
  62
  63 /*
  64  * The IDT has to be page-aligned to simplify the Pentium
  65  * F0 0F bug workaround.. We have a special link segment
  66  * for this.
  67  */
  68 struct desc_struct idt_table[256] __attribute__((__section__(".data.idt"))) = { {0, 0}, };
  69
  70 asmlinkage void divide_error(void);
  71 asmlinkage void debug(void);
  72 asmlinkage void nmi(void);
  73 asmlinkage void int3(void);
  74 asmlinkage void overflow(void);
  75 asmlinkage void bounds(void);
  76 asmlinkage void invalid_op(void);
  77 asmlinkage void device_not_available(void);
  78 asmlinkage void coprocessor_segment_overrun(void);
  79 asmlinkage void invalid_TSS(void);
  80 asmlinkage void segment_not_present(void);
  81 asmlinkage void stack_segment(void);
  82 asmlinkage void general_protection(void);
  83 asmlinkage void page_fault(void);
  84 asmlinkage void coprocessor_error(void);
  85 asmlinkage void simd_coprocessor_error(void);
  86 asmlinkage void alignment_check(void);
  87 asmlinkage void spurious_interrupt_bug(void);
  88 asmlinkage void machine_check(void);
  89
  90 static int kstack_depth_to_print = 24;
  91
  92 static int valid_stack_ptr(struct task_struct *task, void *p)
  93 {
  94         if (p <= (void *)task->thread_info)
  95                 return 0;
  96         if (kstack_end(p))
  97                 return 0;
  98         return 1;
  99 }
 100
 101 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
 102 void print_context_stack(struct task_struct *task, unsigned long *stack,
 103                          unsigned long ebp)
 104 {
 105         unsigned long addr;
 106
 107         while (valid_stack_ptr(task, (void *)ebp)) {
 108                 addr = *(unsigned long *)(ebp + 4);
 109                 printk(" [<%08lx>] ", addr);
 110                 print_symbol("%s", addr);
 111                 printk("\n");
 112                 ebp = *(unsigned long *)ebp;
 113         }
 114 }
 115 #else
 116 void print_context_stack(struct task_struct *task, unsigned long *stack,
 117                          unsigned long ebp)
 118 {
 119         unsigned long addr;
 120
 121         while (!kstack_end(stack)) {
 122                 addr = *stack++;
 123                 if (kernel_text_address(addr)) {
 124                         printk(" [<%08lx>] ", addr);
 125                         print_symbol("%s\n", addr);
 126                 }
 127         }
 128 }
 129 #endif
 130
 131 void show_trace(struct task_struct *task, unsigned long * stack)
 132 {
 133         unsigned long ebp;
 134
 135         if (!task)
 136                 task = current;
 137
 138         if (!valid_stack_ptr(task, stack)) {
 139                 printk("Stack pointer is garbage, not printing trace\n");
 140                 return;
 141         }
 142
 143         if (task == current) {
 144                 /* Grab ebp right from our regs */
 145                 asm ("movl %%ebp, %0" : "=r" (ebp) : );
 146         } else {
 147                 /* ebp is the last reg pushed by switch_to */
 148                 ebp = *(unsigned long *) task->thread.esp;
 149         }
 150
 151         while (1) {
 152                 struct thread_info *context;
 153                 context = (struct thread_info *)
 154                         ((unsigned long)stack & (~(THREAD_SIZE - 1)));
 155                 print_context_stack(task, stack, ebp);
 156                 stack = (unsigned long*)context->previous_esp;
 157                 if (!stack)
 158                         break;
 159                 printk(" =======================\n");
 160         }
 161 }
 162
 163 void show_stack(struct task_struct *task, unsigned long *esp)
 164 {
 165         unsigned long *stack;
 166         int i;
 167
 168         if (esp == NULL) {
 169                 if (task)
 170                         esp = (unsigned long*)task->thread.esp;
 171                 else
 172                         esp = (unsigned long *)&esp;
 173         }
 174
 175         stack = esp;
 176         for(i = 0; i < kstack_depth_to_print; i++) {
 177                 if (kstack_end(stack))
 178                         break;
 179                 if (i && ((i % 8) == 0))
 180                         printk("\n       ");
 181                 printk("%08lx ", *stack++);
 182         }
 183         printk("\nCall Trace:\n");
 184         show_trace(task, esp);
 185 }
 186
 187 /*
 188  * The architecture-independent dump_stack generator
 189  */
 190 void dump_stack(void)
 191 {
 192         unsigned long stack;
 193
 194         show_trace(current, &stack);
 195 }
 196
 197 EXPORT_SYMBOL(dump_stack);
 198
 199 void show_registers(struct pt_regs *regs)
 200 {
 201         int i;
 202         int in_kernel = 1;
 203         unsigned long esp;
 204         unsigned short ss;
 205
 206         esp = (unsigned long) (&regs->esp);
 207         ss = __KERNEL_DS;
 208         if (regs->xcs & 3) {
 209                 in_kernel = 0;
 210                 esp = regs->esp;
 211                 ss = regs->xss & 0xffff;
 212         }
 213         print_modules();
 214         printk("CPU:    %d\nEIP:    %04x:[<%08lx>]    %s\nEFLAGS: %08lx"
 215                         "   (%s) \n",
 216                 smp_processor_id(), 0xffff & regs->xcs, regs->eip,
 217                 print_tainted(), regs->eflags, UTS_RELEASE);
 218         print_symbol("EIP is at %s\n", regs->eip);
 219         printk("eax: %08lx   ebx: %08lx   ecx: %08lx   edx: %08lx\n",
 220                 regs->eax, regs->ebx, regs->ecx, regs->edx);
 221         printk("esi: %08lx   edi: %08lx   ebp: %08lx   esp: %08lx\n",
 222                 regs->esi, regs->edi, regs->ebp, esp);
 223         printk("ds: %04x   es: %04x   ss: %04x\n",
 224                 regs->xds & 0xffff, regs->xes & 0xffff, ss);
 225         printk("Process %s (pid: %d, threadinfo=%p task=%p)",
 226                 current->comm, current->pid, current_thread_info(), current);
 227         /*
 228          * When in-kernel, we also print out the stack and code at the
 229          * time of the fault..
 230          */
 231         if (in_kernel) {
 232
 233                 printk("\nStack: ");
 234                 show_stack(NULL, (unsigned long*)esp);
 235
 236                 printk("Code: ");
 237                 if(regs->eip < PAGE_OFFSET)
 238                         goto bad;
 239
 240                 for(i=0;i<20;i++)
 241                 {
 242                         unsigned char c = 0;
 243                         if ((user_mode(regs) && get_user(c, &((unsigned char*)regs->eip)[i])) ||
 244                             (!user_mode(regs) && __direct_get_user(c, &((unsigned char*)regs->eip)[i]))) {
 245
 246 bad:
 247                                 printk(" Bad EIP value.");
 248                                 break;
 249                         }
 250                         printk("%02x ", c);
 251                 }
 252         }
 253         printk("\n");
 254 }
 255
 256 static void handle_BUG(struct pt_regs *regs)
 257 {
 258         unsigned short ud2;
 259         unsigned short line;
 260         char *file;
 261         char c;
 262         unsigned long eip;
 263
 264         if (regs->xcs & 3)
 265                 goto no_bug;            /* Not in kernel */
 266
 267         eip = regs->eip;
 268
 269         if (__direct_get_user(ud2, (unsigned short *)eip))
 270                 goto no_bug;
 271         if (ud2 != 0x0b0f)
 272                 goto no_bug;
 273         if (__direct_get_user(line, (unsigned short *)(eip + 2)))
 274                 goto bug;
 275         if (__direct_get_user(file, (char **)(eip + 4)) ||
 276                         __direct_get_user(c, file))
 277                 file = "<bad filename>";
 278
 279         printk("------------[ cut here ]------------\n");
 280         printk(KERN_ALERT "kernel BUG at %s:%d!\n", file, line);
 281
 282 no_bug:
 283         return;
 284
 285         /* Here we know it was a BUG but file-n-line is unavailable */
 286 bug:
 287         printk("Kernel BUG\n");
 288 }
 289
 290 spinlock_t die_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
 291
 292 void die(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
 293 {
 294         static int die_counter;
 295         int nl = 0;
 296
 297         console_verbose();
 298         spin_lock_irq(&die_lock);
 299         bust_spinlocks(1);
 300         handle_BUG(regs);
 301         printk(KERN_ALERT "%s: %04lx [#%d]\n", str, err & 0xffff, ++die_counter);
 302 #ifdef CONFIG_PREEMPT
 303         printk("PREEMPT ");
 304         nl = 1;
 305 #endif
 306 #ifdef CONFIG_SMP
 307         printk("SMP ");
 308         nl = 1;
 309 #endif
 310 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 311         printk("DEBUG_PAGEALLOC");
 312         nl = 1;
 313 #endif
 314         if (nl)
 315                 printk("\n");
 316         show_registers(regs);
 317         bust_spinlocks(0);
 318         spin_unlock_irq(&die_lock);
 319         if (in_interrupt())
 320                 panic("Fatal exception in interrupt");
 321
 322         if (panic_on_oops) {
 323                 printk(KERN_EMERG "Fatal exception: panic in 5 seconds\n");
 324                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 325                 schedule_timeout(5 * HZ);
 326                 panic("Fatal exception");
 327         }
 328         do_exit(SIGSEGV);
 329 }
 330
 331 static inline void die_if_kernel(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
 332 {
 333         if (!(regs->eflags & VM_MASK) && !(3 & regs->xcs))
 334                 die(str, regs, err);
 335 }
 336
 337 static inline unsigned long get_cr2(void)
 338 {
 339         unsigned long address;
 340
 341         /* get the address */
 342         __asm__("movl %%cr2,%0":"=r" (address));
 343         return address;
 344 }
 345
 346 static inline void do_trap(int trapnr, int signr, char *str, int vm86,
 347                            struct pt_regs * regs, long error_code, siginfo_t *info)
 348 {
 349         if (regs->eflags & VM_MASK) {
 350                 if (vm86)
 351                         goto vm86_trap;
 352                 goto trap_signal;
 353         }
 354
 355         if (!(regs->xcs & 3))
 356                 goto kernel_trap;
 357
 358         trap_signal: {
 359                 struct task_struct *tsk = current;
 360                 tsk->thread.error_code = error_code;
 361                 tsk->thread.trap_no = trapnr;
 362                 if (info)
 363                         force_sig_info(signr, info, tsk);
 364                 else
 365                         force_sig(signr, tsk);
 366                 return;
 367         }
 368
 369         kernel_trap: {
 370                 if (!fixup_exception(regs))
 371                         die(str, regs, error_code);
 372                 return;
 373         }
 374
 375         vm86_trap: {
 376                 int ret = handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, trapnr);
 377                 if (ret) goto trap_signal;
 378                 return;
 379         }
 380 }
 381
 382 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
 383 asmlinkage void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 384 { \
 385         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, NULL); \
 386 }
 387
 388 #define DO_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
 389 asmlinkage void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 390 { \
 391         siginfo_t info; \
 392         info.si_signo = signr; \
 393         info.si_errno = 0; \
 394         info.si_code = sicode; \
 395         info.si_addr = (void *)siaddr; \
 396         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, &info); \
 397 }
 398
 399 #define DO_VM86_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
 400 asmlinkage void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 401 { \
 402         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, NULL); \
 403 }
 404
 405 #define DO_VM86_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
 406 asmlinkage void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 407 { \
 408         siginfo_t info; \
 409         info.si_signo = signr; \
 410         info.si_errno = 0; \
 411         info.si_code = sicode; \
 412         info.si_addr = (void *)siaddr; \
 413         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, &info); \
 414 }
 415
 416 DO_VM86_ERROR_INFO( 0, SIGFPE,  "divide error", divide_error, FPE_INTDIV, regs->eip)
 417 DO_VM86_ERROR( 3, SIGTRAP, "int3", int3)
 418 DO_VM86_ERROR( 4, SIGSEGV, "overflow", overflow)
 419 DO_VM86_ERROR( 5, SIGSEGV, "bounds", bounds)
 420 DO_ERROR_INFO( 6, SIGILL,  "invalid operand", invalid_op, ILL_ILLOPN, regs->eip)
 421 DO_ERROR( 9, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun", coprocessor_segment_overrun)
 422 DO_ERROR(10, SIGSEGV, "invalid TSS", invalid_TSS)
 423 DO_ERROR(11, SIGBUS,  "segment not present", segment_not_present)
 424 DO_ERROR(12, SIGBUS,  "stack segment", stack_segment)
 425 DO_ERROR_INFO(17, SIGBUS, "alignment check", alignment_check, BUS_ADRALN, get_cr2())
 426
 427 /*
 428  * the original non-exec stack patch was written by
 429  * Solar Designer <solar at openwall.com>. Thanks!
 430  */
 431 asmlinkage void do_general_protection(struct pt_regs * regs, long error_code)
 432 {
 433         if (regs->eflags & X86_EFLAGS_IF)
 434                 local_irq_enable();
 435
 436         if (regs->eflags & VM_MASK)
 437                 goto gp_in_vm86;
 438
 439         if (!(regs->xcs & 3))
 440                 goto gp_in_kernel;
 441
 442         /*
 443          * lazy-check for CS validity on exec-shield binaries:
 444          */
 445         if (current->mm) {
 446                 int cpu = smp_processor_id();
 447                 struct desc_struct *desc1, *desc2;
 448                 struct vm_area_struct *vma;
 449                 unsigned long limit = 0;
 450
 451                 spin_lock(&current->mm->page_table_lock);
 452                 for (vma = current->mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
 453                         if ((vma->vm_flags & VM_EXEC) && (vma->vm_end > limit))
 454                                 limit = vma->vm_end;
 455                 spin_unlock(&current->mm->page_table_lock);
 456
 457                 current->mm->context.exec_limit = limit;
 458                 set_user_cs(&current->mm->context.user_cs, limit);
 459
 460                 desc1 = &current->mm->context.user_cs;
 461                 desc2 = cpu_gdt_table[cpu] + GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS;
 462
 463                 /*
 464                  * The CS was not in sync - reload it and retry the
 465                  * instruction. If the instruction still faults then
 466                  * we wont hit this branch next time around.
 467                  */
 468                 if (desc1->a != desc2->a || desc1->b != desc2->b) {
 469                         if (print_fatal_signals >= 2) {
 470                                 printk("#GPF fixup (%ld[seg:%lx]) at %08lx, CPU#%d.\n", error_code, error_code/8, regs->eip, smp_processor_id());
 471                                 printk(" exec_limit: %08lx, user_cs: %08lx/%08lx, CPU_cs: %08lx/%08lx.\n", current->mm->context.exec_limit, desc1->a, desc1->b, desc2->a, desc2->b);
 472                         }
 473                         load_user_cs_desc(cpu, current->mm);
 474                         return;
 475                 }
 476         }
 477         if (print_fatal_signals) {
 478                 printk("#GPF(%ld[seg:%lx]) at %08lx, CPU#%d.\n", error_code, error_code/8, regs->eip, smp_processor_id());
 479                 printk(" exec_limit: %08lx, user_cs: %08lx/%08lx.\n", current->mm->context.exec_limit, current->mm->context.user_cs.a, current->mm->context.user_cs.b);
 480         }
 481
 482         current->thread.error_code = error_code;
 483         current->thread.trap_no = 13;
 484         force_sig(SIGSEGV, current);
 485         return;
 486
 487 gp_in_vm86:
 488         local_irq_enable();
 489         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
 490         return;
 491
 492 gp_in_kernel:
 493         if (!fixup_exception(regs))
 494                 die("general protection fault", regs, error_code);
 495 }
 496
 497 static void mem_parity_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 498 {
 499         printk("Uhhuh. NMI received. Dazed and confused, but trying to continue\n");
 500         printk("You probably have a hardware problem with your RAM chips\n");
 501
 502         /* Clear and disable the memory parity error line. */
 503         clear_mem_error(reason);
 504 }
 505
 506 static void io_check_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 507 {
 508         unsigned long i;
 509
 510         printk("NMI: IOCK error (debug interrupt?)\n");
 511         show_registers(regs);
 512
 513         /* Re-enable the IOCK line, wait for a few seconds */
 514         reason = (reason & 0xf) | 8;
 515         outb(reason, 0x61);
 516         i = 2000;
 517         while (--i) udelay(1000);
 518         reason &= ~8;
 519         outb(reason, 0x61);
 520 }
 521
 522 static void unknown_nmi_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 523 {
 524 #ifdef CONFIG_MCA
 525         /* Might actually be able to figure out what the guilty party
 526         * is. */
 527         if( MCA_bus ) {
 528                 mca_handle_nmi();
 529                 return;
 530         }
 531 #endif
 532         printk("Uhhuh. NMI received for unknown reason %02x on CPU %d.\n",
 533                 reason, smp_processor_id());
 534         printk("Dazed and confused, but trying to continue\n");
 535         printk("Do you have a strange power saving mode enabled?\n");
 536 }
 537
 538 static void default_do_nmi(struct pt_regs * regs)
 539 {
 540         unsigned char reason = get_nmi_reason();
 541
 542         if (!(reason & 0xc0)) {
 543 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 544                 /*
 545                  * Ok, so this is none of the documented NMI sources,
 546                  * so it must be the NMI watchdog.
 547                  */
 548                 if (nmi_watchdog) {
 549                         nmi_watchdog_tick(regs);
 550                         return;
 551                 }
 552 #endif
 553                 unknown_nmi_error(reason, regs);
 554                 return;
 555         }
 556         if (reason & 0x80)
 557                 mem_parity_error(reason, regs);
 558         if (reason & 0x40)
 559                 io_check_error(reason, regs);
 560         /*
 561          * Reassert NMI in case it became active meanwhile
 562          * as it's edge-triggered.
 563          */
 564         reassert_nmi();
 565 }
 566
 567 static int dummy_nmi_callback(struct pt_regs * regs, int cpu)
 568 {
 569         return 0;
 570 }
 571
 572 static nmi_callback_t nmi_callback = dummy_nmi_callback;
 573
 574 asmlinkage void do_nmi(struct pt_regs * regs, long error_code)
 575 {
 576         int cpu;
 577
 578         nmi_enter();
 579
 580         cpu = smp_processor_id();
 581         ++nmi_count(cpu);
 582
 583         if (!nmi_callback(regs, cpu))
 584                 default_do_nmi(regs);
 585
 586         nmi_exit();
 587 }
 588
 589 void set_nmi_callback(nmi_callback_t callback)
 590 {
 591         nmi_callback = callback;
 592 }
 593
 594 void unset_nmi_callback(void)
 595 {
 596         nmi_callback = dummy_nmi_callback;
 597 }
 598
 599 /*
 600  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
 601  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
 602  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
 603  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
 604  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
 605  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
 606  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
 607  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
 608  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
 609  *
 610  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
 611  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
 612  * user code runs with the correct debug control register even though
 613  * we clear it here.
 614  *
 615  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
 616  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
 617  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
 618  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
 619  * by user code)
 620  */
 621 asmlinkage void do_debug(struct pt_regs * regs, long error_code)
 622 {
 623         unsigned int condition;
 624         struct task_struct *tsk = current;
 625         siginfo_t info;
 626
 627         __asm__ __volatile__("movl %%db6,%0" : "=r" (condition));
 628
 629         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
 630         if (regs->eflags & X86_EFLAGS_IF)
 631                 local_irq_enable();
 632
 633         /*
 634          * Mask out spurious debug traps due to lazy DR7 setting or
 635          * due to 4G/4G kernel mode:
 636          */
 637         if (condition & (DR_TRAP0|DR_TRAP1|DR_TRAP2|DR_TRAP3)) {
 638                 if (!tsk->thread.debugreg[7])
 639                         goto clear_dr7;
 640                 if (!user_mode(regs)) {
 641                         // restore upon return-to-userspace:
 642                         set_thread_flag(TIF_DB7);
 643                         goto clear_dr7;
 644                 }
 645         }
 646
 647         if (regs->eflags & VM_MASK)
 648                 goto debug_vm86;
 649
 650         /* Save debug status register where ptrace can see it */
 651         tsk->thread.debugreg[6] = condition;
 652
 653         /* Mask out spurious TF errors due to lazy TF clearing */
 654         if (condition & DR_STEP) {
 655                 /*
 656                  * The TF error should be masked out only if the current
 657                  * process is not traced and if the TRAP flag has been set
 658                  * previously by a tracing process (condition detected by
 659                  * the PT_DTRACE flag); remember that the i386 TRAP flag
 660                  * can be modified by the process itself in user mode,
 661                  * allowing programs to debug themselves without the ptrace()
 662                  * interface.
 663                  */
 664                 if ((regs->xcs & 3) == 0)
 665                         goto clear_TF_reenable;
 666                 if ((tsk->ptrace & (PT_DTRACE|PT_PTRACED)) == PT_DTRACE)
 667                         goto clear_TF;
 668         }
 669
 670         /* Ok, finally something we can handle */
 671         tsk->thread.trap_no = 1;
 672         tsk->thread.error_code = error_code;
 673         info.si_signo = SIGTRAP;
 674         info.si_errno = 0;
 675         info.si_code = TRAP_BRKPT;
 676
 677         /* If this is a kernel mode trap, save the user PC on entry to
 678          * the kernel, that's what the debugger can make sense of.
 679          */
 680         info.si_addr = ((regs->xcs & 3) == 0) ? (void *)tsk->thread.eip :
 681                                                 (void *)regs->eip;
 682         force_sig_info(SIGTRAP, &info, tsk);
 683
 684         /* Disable additional traps. They'll be re-enabled when
 685          * the signal is delivered.
 686          */
 687 clear_dr7:
 688         __asm__("movl %0,%%db7"
 689                 : /* no output */
 690                 : "r" (0));
 691         return;
 692
 693 debug_vm86:
 694         handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, 1);
 695         return;
 696
 697 clear_TF_reenable:
 698         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
 699 clear_TF:
 700         regs->eflags &= ~TF_MASK;
 701         return;
 702 }
 703
 704 /*
 705  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
 706  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
 707  * IRQ13 behaviour
 708  */
 709 void math_error(void *eip)
 710 {
 711         struct task_struct * task;
 712         siginfo_t info;
 713         unsigned short cwd, swd;
 714
 715         /*
 716          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 717          */
 718         task = current;
 719         save_init_fpu(task);
 720         task->thread.trap_no = 16;
 721         task->thread.error_code = 0;
 722         info.si_signo = SIGFPE;
 723         info.si_errno = 0;
 724         info.si_code = __SI_FAULT;
 725         info.si_addr = eip;
 726         /*
 727          * (~cwd & swd) will mask out exceptions that are not set to unmasked
 728          * status.  0x3f is the exception bits in these regs, 0x200 is the
 729          * C1 reg you need in case of a stack fault, 0x040 is the stack
 730          * fault bit.  We should only be taking one exception at a time,
 731          * so if this combination doesn't produce any single exception,
 732          * then we have a bad program that isn't syncronizing its FPU usage
 733          * and it will suffer the consequences since we won't be able to
 734          * fully reproduce the context of the exception
 735          */
 736         cwd = get_fpu_cwd(task);
 737         swd = get_fpu_swd(task);
 738         switch (((~cwd) & swd & 0x3f) | (swd & 0x240)) {
 739                 case 0x000:
 740                 default:
 741                         break;
 742                 case 0x001: /* Invalid Op */
 743                 case 0x041: /* Stack Fault */
 744                 case 0x241: /* Stack Fault | Direction */
 745                         info.si_code = FPE_FLTINV;
 746                         /* Should we clear the SF or let user space do it ???? */
 747                         break;
 748                 case 0x002: /* Denormalize */
 749                 case 0x010: /* Underflow */
 750                         info.si_code = FPE_FLTUND;
 751                         break;
 752                 case 0x004: /* Zero Divide */
 753                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
 754                         break;
 755                 case 0x008: /* Overflow */
 756                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
 757                         break;
 758                 case 0x020: /* Precision */
 759                         info.si_code = FPE_FLTRES;
 760                         break;
 761         }
 762         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 763 }
 764
 765 asmlinkage void do_coprocessor_error(struct pt_regs * regs, long error_code)
 766 {
 767         ignore_fpu_irq = 1;
 768         math_error((void *)regs->eip);
 769 }
 770
 771 void simd_math_error(void *eip)
 772 {
 773         struct task_struct * task;
 774         siginfo_t info;
 775         unsigned short mxcsr;
 776
 777         /*
 778          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 779          */
 780         task = current;
 781         save_init_fpu(task);
 782         task->thread.trap_no = 19;
 783         task->thread.error_code = 0;
 784         info.si_signo = SIGFPE;
 785         info.si_errno = 0;
 786         info.si_code = __SI_FAULT;
 787         info.si_addr = eip;
 788         /*
 789          * The SIMD FPU exceptions are handled a little differently, as there
 790          * is only a single status/control register.  Thus, to determine which
 791          * unmasked exception was caught we must mask the exception mask bits
 792          * at 0x1f80, and then use these to mask the exception bits at 0x3f.
 793          */
 794         mxcsr = get_fpu_mxcsr(task);
 795         switch (~((mxcsr & 0x1f80) >> 7) & (mxcsr & 0x3f)) {
 796                 case 0x000:
 797                 default:
 798                         break;
 799                 case 0x001: /* Invalid Op */
 800                         info.si_code = FPE_FLTINV;
 801                         break;
 802                 case 0x002: /* Denormalize */
 803                 case 0x010: /* Underflow */
 804                         info.si_code = FPE_FLTUND;
 805                         break;
 806                 case 0x004: /* Zero Divide */
 807                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
 808                         break;
 809                 case 0x008: /* Overflow */
 810                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
 811                         break;
 812                 case 0x020: /* Precision */
 813                         info.si_code = FPE_FLTRES;
 814                         break;
 815         }
 816         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 817 }
 818
 819 asmlinkage void do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs * regs,
 820                                           long error_code)
 821 {
 822         if (cpu_has_xmm) {
 823                 /* Handle SIMD FPU exceptions on PIII+ processors. */
 824                 ignore_fpu_irq = 1;
 825                 simd_math_error((void *)regs->eip);
 826         } else {
 827                 /*
 828                  * Handle strange cache flush from user space exception
 829                  * in all other cases.  This is undocumented behaviour.
 830                  */
 831                 if (regs->eflags & VM_MASK) {
 832                         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *)regs,
 833                                           error_code);
 834                         return;
 835                 }
 836                 die_if_kernel("cache flush denied", regs, error_code);
 837                 current->thread.trap_no = 19;
 838                 current->thread.error_code = error_code;
 839                 force_sig(SIGSEGV, current);
 840         }
 841 }
 842
 843 asmlinkage void do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs * regs,
 844                                           long error_code)
 845 {
 846 #if 0
 847         /* No need to warn about this any longer. */
 848         printk("Ignoring P6 Local APIC Spurious Interrupt Bug...\n");
 849 #endif
 850 }
 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(struct pt_regs regs)
 863 {
 864         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 865         struct task_struct *tsk = thread->task;
 866
 867         clts();         /* Allow maths ops (or we recurse) */
 868         if (!tsk->used_math)
 869                 init_fpu(tsk);
 870         restore_fpu(tsk);
 871         thread->status |= TS_USEDFPU;   /* So we fnsave on switch_to() */
 872 }
 873
 874 #ifndef CONFIG_MATH_EMULATION
 875
 876 asmlinkage void math_emulate(long arg)
 877 {
 878         printk("math-emulation not enabled and no coprocessor found.\n");
 879         printk("killing %s.\n",current->comm);
 880         force_sig(SIGFPE,current);
 881         schedule();
 882 }
 883
 884 #endif /* CONFIG_MATH_EMULATION */
 885
 886 void __init trap_init_virtual_IDT(void)
 887 {
 888         /*
 889          * "idt" is magic - it overlaps the idt_descr
 890          * variable so that updating idt will automatically
 891          * update the idt descriptor..
 892          */
 893         __set_fixmap(FIX_IDT, __pa(&idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
 894         idt_descr.address = __fix_to_virt(FIX_IDT);
 895
 896         __asm__ __volatile__("lidt %0" : : "m" (idt_descr));
 897 }
 898
 899 void __init trap_init_virtual_GDT(void)
 900 {
 901         int cpu = smp_processor_id();
 902         struct Xgt_desc_struct *gdt_desc = cpu_gdt_descr + cpu;
 903         struct Xgt_desc_struct tmp_desc = {0, 0};
 904         struct tss_struct * t;
 905
 906         __asm__ __volatile__("sgdt %0": "=m" (tmp_desc): :"memory");
 907
 908 #ifdef CONFIG_X86_HIGH_ENTRY
 909         if (!cpu) {
 910                 __set_fixmap(FIX_GDT_0, __pa(cpu_gdt_table), PAGE_KERNEL);
 911                 __set_fixmap(FIX_GDT_1, __pa(cpu_gdt_table) + PAGE_SIZE, PAGE_KERNEL);
 912                 __set_fixmap(FIX_TSS_0, __pa(init_tss), PAGE_KERNEL);
 913                 __set_fixmap(FIX_TSS_1, __pa(init_tss) + 1*PAGE_SIZE, PAGE_KERNEL);
 914                 __set_fixmap(FIX_TSS_2, __pa(init_tss) + 2*PAGE_SIZE, PAGE_KERNEL);
 915                 __set_fixmap(FIX_TSS_3, __pa(init_tss) + 3*PAGE_SIZE, PAGE_KERNEL);
 916         }
 917
 918         gdt_desc->address = __fix_to_virt(FIX_GDT_0) + sizeof(cpu_gdt_table[0]) * cpu;
 919 #else
 920         gdt_desc->address = (unsigned long)cpu_gdt_table[cpu];
 921 #endif
 922         __asm__ __volatile__("lgdt %0": "=m" (*gdt_desc));
 923
 924 #ifdef CONFIG_X86_HIGH_ENTRY
 925         t = (struct tss_struct *) __fix_to_virt(FIX_TSS_0) + cpu;
 926 #else
 927         t = init_tss + cpu;
 928 #endif
 929         set_tss_desc(cpu, t);
 930         cpu_gdt_table[cpu][GDT_ENTRY_TSS].b &= 0xfffffdff;
 931         load_TR_desc();
 932 }
 933
 934 #define _set_gate(gate_addr,type,dpl,addr,seg) \
 935 do { \
 936   int __d0, __d1; \
 937   __asm__ __volatile__ ("movw %%dx,%%ax\n\t" \
 938         "movw %4,%%dx\n\t" \
 939         "movl %%eax,%0\n\t" \
 940         "movl %%edx,%1" \
 941         :"=m" (*((long *) (gate_addr))), \
 942          "=m" (*(1+(long *) (gate_addr))), "=&a" (__d0), "=&d" (__d1) \
 943         :"i" ((short) (0x8000+(dpl<<13)+(type<<8))), \
 944          "3" ((char *) (addr)),"2" ((seg) << 16)); \
 945 } while (0)
 946
 947
 948 /*
 949  * This needs to use 'idt_table' rather than 'idt', and
 950  * thus use the _nonmapped_ version of the IDT, as the
 951  * Pentium F0 0F bugfix can have resulted in the mapped
 952  * IDT being write-protected.
 953  */
 954 void set_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
 955 {
 956         _set_gate(idt_table+n,14,0,addr,__KERNEL_CS);
 957 }
 958
 959 void __init set_trap_gate(unsigned int n, void *addr)
 960 {
 961         _set_gate(idt_table+n,15,0,addr,__KERNEL_CS);
 962 }
 963
 964 void __init set_system_gate(unsigned int n, void *addr)
 965 {
 966         _set_gate(idt_table+n,15,3,addr,__KERNEL_CS);
 967 }
 968
 969 void __init set_call_gate(void *a, void *addr)
 970 {
 971         _set_gate(a,12,3,addr,__KERNEL_CS);
 972 }
 973
 974 static void __init set_task_gate(unsigned int n, unsigned int gdt_entry)
 975 {
 976         _set_gate(idt_table+n,5,0,0,(gdt_entry<<3));
 977 }
 978
 979
 980 void __init trap_init(void)
 981 {
 982 #ifdef CONFIG_EISA
 983         if (isa_readl(0x0FFFD9) == 'E'+('I'<<8)+('S'<<16)+('A'<<24)) {
 984                 EISA_bus = 1;
 985         }
 986 #endif
 987
 988 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 989         init_apic_mappings();
 990 #endif
 991         init_entry_mappings();
 992
 993         set_trap_gate(0,&divide_error);
 994         set_intr_gate(1,&debug);
 995         set_intr_gate(2,&nmi);
 996         set_system_gate(3,&int3);       /* int3-5 can be called from all */
 997         set_system_gate(4,&overflow);
 998         set_system_gate(5,&bounds);
 999         set_trap_gate(6,&invalid_op);
1000         set_trap_gate(7,&device_not_available);
1001         set_task_gate(8,GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
1002         set_trap_gate(9,&coprocessor_segment_overrun);
1003         set_trap_gate(10,&invalid_TSS);
1004         set_trap_gate(11,&segment_not_present);
1005         set_trap_gate(12,&stack_segment);
1006         set_trap_gate(13,&general_protection);
1007         set_intr_gate(14,&page_fault);
1008         set_trap_gate(15,&spurious_interrupt_bug);
1009         set_trap_gate(16,&coprocessor_error);
1010         set_trap_gate(17,&alignment_check);
1011 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1012         set_trap_gate(18,&machine_check);
1013 #endif
1014         set_trap_gate(19,&simd_coprocessor_error);
1015
1016         set_system_gate(SYSCALL_VECTOR,&system_call);
1017
1018         /*
1019          * default LDT is a single-entry callgate to lcall7 for iBCS
1020          * and a callgate to lcall27 for Solaris/x86 binaries
1021          */
1022 #if 0
1023         set_call_gate(&default_ldt[0],lcall7);
1024         set_call_gate(&default_ldt[4],lcall27);
1025 #endif
1026         /*
1027          * Should be a barrier for any external CPU state.
1028          */
1029         cpu_init();
1030
1031         trap_init_hook();
1032 }