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/pgalloc.h>
  51 #include <asm/arch_hooks.h>
  52
  53 #include <linux/irq.h>
  54 #include <linux/module.h>
  55
  56 #include "mach_traps.h"
  57
  58 struct desc_struct default_ldt[] __attribute__((__section__(".data.default_ldt"))) = { { 0, 0 }, { 0, 0 }, { 0, 0 }, { 0, 0 }, { 0, 0 } };
  59 struct page *default_ldt_page;
  60
  61 /* Do we ignore FPU interrupts ? */
  62 char ignore_fpu_irq = 0;
  63
  64 /*
  65  * The IDT has to be page-aligned to simplify the Pentium
  66  * F0 0F bug workaround.. We have a special link segment
  67  * for this.
  68  */
  69 struct desc_struct idt_table[256] __attribute__((__section__(".data.idt"))) = { {0, 0}, };
  70
  71 asmlinkage void divide_error(void);
  72 asmlinkage void debug(void);
  73 asmlinkage void nmi(void);
  74 asmlinkage void int3(void);
  75 asmlinkage void overflow(void);
  76 asmlinkage void bounds(void);
  77 asmlinkage void invalid_op(void);
  78 asmlinkage void device_not_available(void);
  79 asmlinkage void coprocessor_segment_overrun(void);
  80 asmlinkage void invalid_TSS(void);
  81 asmlinkage void segment_not_present(void);
  82 asmlinkage void stack_segment(void);
  83 asmlinkage void general_protection(void);
  84 asmlinkage void page_fault(void);
  85 asmlinkage void coprocessor_error(void);
  86 asmlinkage void simd_coprocessor_error(void);
  87 asmlinkage void alignment_check(void);
  88 asmlinkage void spurious_interrupt_bug(void);
  89 asmlinkage void machine_check(void);
  90
  91 static int kstack_depth_to_print = 24;
  92
  93 static int valid_stack_ptr(struct task_struct *task, void *p)
  94 {
  95         if (p <= (void *)task->thread_info)
  96                 return 0;
  97         if (kstack_end(p))
  98                 return 0;
  99         return 1;
 100 }
 101
 102 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
 103 void print_context_stack(struct task_struct *task, unsigned long *stack,
 104                          unsigned long ebp)
 105 {
 106         unsigned long addr;
 107
 108         while (valid_stack_ptr(task, (void *)ebp)) {
 109                 addr = *(unsigned long *)(ebp + 4);
 110                 printk(" [<%08lx>] ", addr);
 111                 print_symbol("%s", addr);
 112                 printk("\n");
 113                 ebp = *(unsigned long *)ebp;
 114         }
 115 }
 116 #else
 117 void print_context_stack(struct task_struct *task, unsigned long *stack,
 118                          unsigned long ebp)
 119 {
 120         unsigned long addr;
 121
 122         while (!kstack_end(stack)) {
 123                 addr = *stack++;
 124                 if (kernel_text_address(addr)) {
 125                         printk(" [<%08lx>] ", addr);
 126                         print_symbol("%s\n", addr);
 127                 }
 128         }
 129 }
 130 #endif
 131
 132 void show_trace(struct task_struct *task, unsigned long * stack)
 133 {
 134         unsigned long ebp;
 135
 136         if (!task)
 137                 task = current;
 138
 139         if (!valid_stack_ptr(task, stack)) {
 140                 printk("Stack pointer is garbage, not printing trace\n");
 141                 return;
 142         }
 143
 144         if (task == current) {
 145                 /* Grab ebp right from our regs */
 146                 asm ("movl %%ebp, %0" : "=r" (ebp) : );
 147         } else {
 148                 /* ebp is the last reg pushed by switch_to */
 149                 ebp = *(unsigned long *) task->thread.esp;
 150         }
 151
 152         while (1) {
 153                 struct thread_info *context;
 154                 context = (struct thread_info *)
 155                         ((unsigned long)stack & (~(THREAD_SIZE - 1)));
 156                 print_context_stack(task, stack, ebp);
 157                 stack = (unsigned long*)context->previous_esp;
 158                 if (!stack)
 159                         break;
 160                 printk(" =======================\n");
 161         }
 162         printk("\n");
 163 }
 164
 165 void show_stack(struct task_struct *task, unsigned long *esp)
 166 {
 167         unsigned long *stack;
 168         int i;
 169
 170         if (esp == NULL) {
 171                 if (task)
 172                         esp = (unsigned long*)task->thread.esp;
 173                 else
 174                         esp = (unsigned long *)&esp;
 175         }
 176
 177         stack = esp;
 178         for(i = 0; i < kstack_depth_to_print; i++) {
 179                 if (kstack_end(stack))
 180                         break;
 181                 if (i && ((i % 8) == 0))
 182                         printk("\n       ");
 183                 printk("%08lx ", *stack++);
 184         }
 185         printk("\nCall Trace:\n");
 186         show_trace(task, esp);
 187 }
 188
 189 /*
 190  * The architecture-independent dump_stack generator
 191  */
 192 void dump_stack(void)
 193 {
 194         unsigned long stack;
 195
 196         show_trace(current, &stack);
 197 }
 198
 199 EXPORT_SYMBOL(dump_stack);
 200
 201 void show_registers(struct pt_regs *regs)
 202 {
 203         int i;
 204         int in_kernel = 1;
 205         unsigned long esp;
 206         unsigned short ss;
 207
 208         esp = (unsigned long) (&regs->esp);
 209         ss = __KERNEL_DS;
 210         if (regs->xcs & 3) {
 211                 in_kernel = 0;
 212                 esp = regs->esp;
 213                 ss = regs->xss & 0xffff;
 214         }
 215         print_modules();
 216         printk("CPU:    %d\nEIP:    %04x:[<%08lx>]    %s\nEFLAGS: %08lx"
 217                         "   (%s) \n",
 218                 smp_processor_id(), 0xffff & regs->xcs, regs->eip,
 219                 print_tainted(), regs->eflags, UTS_RELEASE);
 220         print_symbol("EIP is at %s\n", regs->eip);
 221         printk("eax: %08lx   ebx: %08lx   ecx: %08lx   edx: %08lx\n",
 222                 regs->eax, regs->ebx, regs->ecx, regs->edx);
 223         printk("esi: %08lx   edi: %08lx   ebp: %08lx   esp: %08lx\n",
 224                 regs->esi, regs->edi, regs->ebp, esp);
 225         printk("ds: %04x   es: %04x   ss: %04x\n",
 226                 regs->xds & 0xffff, regs->xes & 0xffff, ss);
 227         printk("Process %s (pid: %d, threadinfo=%p task=%p)",
 228                 current->comm, current->pid, current_thread_info(), current);
 229         /*
 230          * When in-kernel, we also print out the stack and code at the
 231          * time of the fault..
 232          */
 233         if (in_kernel) {
 234
 235                 printk("\nStack: ");
 236                 show_stack(NULL, (unsigned long*)esp);
 237
 238                 printk("Code: ");
 239                 if(regs->eip < PAGE_OFFSET)
 240                         goto bad;
 241
 242                 for(i=0;i<20;i++)
 243                 {
 244                         unsigned char c = 0;
 245                         if ((user_mode(regs) && get_user(c, &((unsigned char*)regs->eip)[i])) ||
 246                             (!user_mode(regs) && __direct_get_user(c, &((unsigned char*)regs->eip)[i]))) {
 247
 248 bad:
 249                                 printk(" Bad EIP value.");
 250                                 break;
 251                         }
 252                         printk("%02x ", c);
 253                 }
 254         }
 255         printk("\n");
 256 }
 257
 258 static void handle_BUG(struct pt_regs *regs)
 259 {
 260         unsigned short ud2;
 261         unsigned short line;
 262         char *file;
 263         char c;
 264         unsigned long eip;
 265
 266         if (regs->xcs & 3)
 267                 goto no_bug;            /* Not in kernel */
 268
 269         eip = regs->eip;
 270
 271         if (__direct_get_user(ud2, (unsigned short *)eip))
 272                 goto no_bug;
 273         if (ud2 != 0x0b0f)
 274                 goto no_bug;
 275         if (__direct_get_user(line, (unsigned short *)(eip + 2)))
 276                 goto bug;
 277         if (__direct_get_user(file, (char **)(eip + 4)) ||
 278                         __direct_get_user(c, file))
 279                 file = "<bad filename>";
 280
 281         printk("------------[ cut here ]------------\n");
 282         printk("kernel BUG at %s:%d!\n", file, line);
 283
 284 no_bug:
 285         return;
 286
 287         /* Here we know it was a BUG but file-n-line is unavailable */
 288 bug:
 289         printk("Kernel BUG\n");
 290 }
 291
 292 spinlock_t die_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
 293
 294 void die(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
 295 {
 296         static int die_counter;
 297         int nl = 0;
 298
 299         console_verbose();
 300         spin_lock_irq(&die_lock);
 301         bust_spinlocks(1);
 302         handle_BUG(regs);
 303         printk("%s: %04lx [#%d]\n", str, err & 0xffff, ++die_counter);
 304 #ifdef CONFIG_PREEMPT
 305         printk("PREEMPT ");
 306         nl = 1;
 307 #endif
 308 #ifdef CONFIG_SMP
 309         printk("SMP ");
 310         nl = 1;
 311 #endif
 312 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 313         printk("DEBUG_PAGEALLOC");
 314         nl = 1;
 315 #endif
 316         if (nl)
 317                 printk("\n");
 318         show_registers(regs);
 319         bust_spinlocks(0);
 320         spin_unlock_irq(&die_lock);
 321         if (in_interrupt())
 322                 panic("Fatal exception in interrupt");
 323
 324         if (panic_on_oops) {
 325                 printk(KERN_EMERG "Fatal exception: panic in 5 seconds\n");
 326                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 327                 schedule_timeout(5 * HZ);
 328                 panic("Fatal exception");
 329         }
 330         do_exit(SIGSEGV);
 331 }
 332
 333 static inline void die_if_kernel(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
 334 {
 335         if (!(regs->eflags & VM_MASK) && !(3 & regs->xcs))
 336                 die(str, regs, err);
 337 }
 338
 339 static inline unsigned long get_cr2(void)
 340 {
 341         unsigned long address;
 342
 343         /* get the address */
 344         __asm__("movl %%cr2,%0":"=r" (address));
 345         return address;
 346 }
 347
 348 static inline void do_trap(int trapnr, int signr, char *str, int vm86,
 349                            struct pt_regs * regs, long error_code, siginfo_t *info)
 350 {
 351         if (regs->eflags & VM_MASK) {
 352                 if (vm86)
 353                         goto vm86_trap;
 354                 goto trap_signal;
 355         }
 356
 357         if (!(regs->xcs & 3))
 358                 goto kernel_trap;
 359
 360         trap_signal: {
 361                 struct task_struct *tsk = current;
 362                 tsk->thread.error_code = error_code;
 363                 tsk->thread.trap_no = trapnr;
 364                 if (info)
 365                         force_sig_info(signr, info, tsk);
 366                 else
 367                         force_sig(signr, tsk);
 368                 return;
 369         }
 370
 371         kernel_trap: {
 372                 if (!fixup_exception(regs))
 373                         die(str, regs, error_code);
 374                 return;
 375         }
 376
 377         vm86_trap: {
 378                 int ret = handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, trapnr);
 379                 if (ret) goto trap_signal;
 380                 return;
 381         }
 382 }
 383
 384 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
 385 asmlinkage void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 386 { \
 387         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, NULL); \
 388 }
 389
 390 #define DO_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
 391 asmlinkage void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 392 { \
 393         siginfo_t info; \
 394         info.si_signo = signr; \
 395         info.si_errno = 0; \
 396         info.si_code = sicode; \
 397         info.si_addr = (void *)siaddr; \
 398         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, &info); \
 399 }
 400
 401 #define DO_VM86_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
 402 asmlinkage void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 403 { \
 404         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, NULL); \
 405 }
 406
 407 #define DO_VM86_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
 408 asmlinkage void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 409 { \
 410         siginfo_t info; \
 411         info.si_signo = signr; \
 412         info.si_errno = 0; \
 413         info.si_code = sicode; \
 414         info.si_addr = (void *)siaddr; \
 415         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, &info); \
 416 }
 417
 418 DO_VM86_ERROR_INFO( 0, SIGFPE,  "divide error", divide_error, FPE_INTDIV, regs->eip)
 419 DO_VM86_ERROR( 3, SIGTRAP, "int3", int3)
 420 DO_VM86_ERROR( 4, SIGSEGV, "overflow", overflow)
 421 DO_VM86_ERROR( 5, SIGSEGV, "bounds", bounds)
 422 DO_ERROR_INFO( 6, SIGILL,  "invalid operand", invalid_op, ILL_ILLOPN, regs->eip)
 423 DO_ERROR( 9, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun", coprocessor_segment_overrun)
 424 DO_ERROR(10, SIGSEGV, "invalid TSS", invalid_TSS)
 425 DO_ERROR(11, SIGBUS,  "segment not present", segment_not_present)
 426 DO_ERROR(12, SIGBUS,  "stack segment", stack_segment)
 427 DO_ERROR_INFO(17, SIGBUS, "alignment check", alignment_check, BUS_ADRALN, get_cr2())
 428
 429 /*
 430  * the original non-exec stack patch was written by
 431  * Solar Designer <solar at openwall.com>. Thanks!
 432  */
 433 asmlinkage void do_general_protection(struct pt_regs * regs, long error_code)
 434 {
 435         if (regs->eflags & X86_EFLAGS_IF)
 436                 local_irq_enable();
 437
 438         if (regs->eflags & VM_MASK)
 439                 goto gp_in_vm86;
 440
 441         if (!(regs->xcs & 3))
 442                 goto gp_in_kernel;
 443
 444         /*
 445          * lazy-check for CS validity on exec-shield binaries:
 446          */
 447         if (current->mm) {
 448                 int cpu = smp_processor_id();
 449                 struct desc_struct *desc1, *desc2;
 450                 struct vm_area_struct *vma;
 451                 unsigned long limit = 0;
 452
 453                 spin_lock(&current->mm->page_table_lock);
 454                 for (vma = current->mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
 455                         if ((vma->vm_flags & VM_EXEC) && (vma->vm_end > limit))
 456                                 limit = vma->vm_end;
 457                 spin_unlock(&current->mm->page_table_lock);
 458
 459                 current->mm->context.exec_limit = limit;
 460                 set_user_cs(&current->mm->context.user_cs, limit);
 461
 462                 desc1 = &current->mm->context.user_cs;
 463                 desc2 = cpu_gdt_table[cpu] + GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS;
 464
 465                 /*
 466                  * The CS was not in sync - reload it and retry the
 467                  * instruction. If the instruction still faults then
 468                  * we wont hit this branch next time around.
 469                  */
 470                 if (desc1->a != desc2->a || desc1->b != desc2->b) {
 471                         if (print_fatal_signals >= 2) {
 472                                 printk("#GPF fixup (%ld[seg:%lx]) at %08lx, CPU#%d.\n", error_code, error_code/8, regs->eip, smp_processor_id());
 473                                 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);
 474                         }
 475                         load_user_cs_desc(cpu, current->mm);
 476                         return;
 477                 }
 478         }
 479         if (print_fatal_signals) {
 480                 printk("#GPF(%ld[seg:%lx]) at %08lx, CPU#%d.\n", error_code, error_code/8, regs->eip, smp_processor_id());
 481                 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);
 482         }
 483
 484         current->thread.error_code = error_code;
 485         current->thread.trap_no = 13;
 486         force_sig(SIGSEGV, current);
 487         return;
 488
 489 gp_in_vm86:
 490         local_irq_enable();
 491         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
 492         return;
 493
 494 gp_in_kernel:
 495         if (!fixup_exception(regs))
 496                 die("general protection fault", regs, error_code);
 497 }
 498
 499 static void mem_parity_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 500 {
 501         printk("Uhhuh. NMI received. Dazed and confused, but trying to continue\n");
 502         printk("You probably have a hardware problem with your RAM chips\n");
 503
 504         /* Clear and disable the memory parity error line. */
 505         clear_mem_error(reason);
 506 }
 507
 508 static void io_check_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 509 {
 510         unsigned long i;
 511
 512         printk("NMI: IOCK error (debug interrupt?)\n");
 513         show_registers(regs);
 514
 515         /* Re-enable the IOCK line, wait for a few seconds */
 516         reason = (reason & 0xf) | 8;
 517         outb(reason, 0x61);
 518         i = 2000;
 519         while (--i) udelay(1000);
 520         reason &= ~8;
 521         outb(reason, 0x61);
 522 }
 523
 524 static void unknown_nmi_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 525 {
 526 #ifdef CONFIG_MCA
 527         /* Might actually be able to figure out what the guilty party
 528         * is. */
 529         if( MCA_bus ) {
 530                 mca_handle_nmi();
 531                 return;
 532         }
 533 #endif
 534         printk("Uhhuh. NMI received for unknown reason %02x on CPU %d.\n",
 535                 reason, smp_processor_id());
 536         printk("Dazed and confused, but trying to continue\n");
 537         printk("Do you have a strange power saving mode enabled?\n");
 538 }
 539
 540 static void default_do_nmi(struct pt_regs * regs)
 541 {
 542         unsigned char reason = get_nmi_reason();
 543
 544         if (!(reason & 0xc0)) {
 545 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 546                 /*
 547                  * Ok, so this is none of the documented NMI sources,
 548                  * so it must be the NMI watchdog.
 549                  */
 550                 if (nmi_watchdog) {
 551                         nmi_watchdog_tick(regs);
 552                         return;
 553                 }
 554 #endif
 555                 unknown_nmi_error(reason, regs);
 556                 return;
 557         }
 558         if (reason & 0x80)
 559                 mem_parity_error(reason, regs);
 560         if (reason & 0x40)
 561                 io_check_error(reason, regs);
 562         /*
 563          * Reassert NMI in case it became active meanwhile
 564          * as it's edge-triggered.
 565          */
 566         reassert_nmi();
 567 }
 568
 569 static int dummy_nmi_callback(struct pt_regs * regs, int cpu)
 570 {
 571         return 0;
 572 }
 573
 574 static nmi_callback_t nmi_callback = dummy_nmi_callback;
 575
 576 asmlinkage void do_nmi(struct pt_regs * regs, long error_code)
 577 {
 578         int cpu;
 579
 580         nmi_enter();
 581
 582         cpu = smp_processor_id();
 583         ++nmi_count(cpu);
 584
 585         if (!nmi_callback(regs, cpu))
 586                 default_do_nmi(regs);
 587
 588         nmi_exit();
 589 }
 590
 591 void set_nmi_callback(nmi_callback_t callback)
 592 {
 593         nmi_callback = callback;
 594 }
 595
 596 void unset_nmi_callback(void)
 597 {
 598         nmi_callback = dummy_nmi_callback;
 599 }
 600
 601 /*
 602  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
 603  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
 604  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
 605  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
 606  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
 607  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
 608  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
 609  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
 610  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
 611  *
 612  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
 613  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
 614  * user code runs with the correct debug control register even though
 615  * we clear it here.
 616  *
 617  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
 618  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
 619  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
 620  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
 621  * by user code)
 622  */
 623 asmlinkage void do_debug(struct pt_regs * regs, long error_code)
 624 {
 625         unsigned int condition;
 626         struct task_struct *tsk = current;
 627         siginfo_t info;
 628
 629         __asm__ __volatile__("movl %%db6,%0" : "=r" (condition));
 630
 631         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
 632         if (regs->eflags & X86_EFLAGS_IF)
 633                 local_irq_enable();
 634
 635         /*
 636          * Mask out spurious debug traps due to lazy DR7 setting or
 637          * due to 4G/4G kernel mode:
 638          */
 639         if (condition & (DR_TRAP0|DR_TRAP1|DR_TRAP2|DR_TRAP3)) {
 640                 if (!tsk->thread.debugreg[7])
 641                         goto clear_dr7;
 642                 if (!user_mode(regs)) {
 643                         // restore upon return-to-userspace:
 644                         set_thread_flag(TIF_DB7);
 645                         goto clear_dr7;
 646                 }
 647         }
 648
 649         if (regs->eflags & VM_MASK)
 650                 goto debug_vm86;
 651
 652         /* Save debug status register where ptrace can see it */
 653         tsk->thread.debugreg[6] = condition;
 654
 655         /* Mask out spurious TF errors due to lazy TF clearing */
 656         if (condition & DR_STEP) {
 657                 /*
 658                  * The TF error should be masked out only if the current
 659                  * process is not traced and if the TRAP flag has been set
 660                  * previously by a tracing process (condition detected by
 661                  * the PT_DTRACE flag); remember that the i386 TRAP flag
 662                  * can be modified by the process itself in user mode,
 663                  * allowing programs to debug themselves without the ptrace()
 664                  * interface.
 665                  */
 666                 if ((regs->xcs & 3) == 0)
 667                         goto clear_TF_reenable;
 668                 if ((tsk->ptrace & (PT_DTRACE|PT_PTRACED)) == PT_DTRACE)
 669                         goto clear_TF;
 670         }
 671
 672         /* Ok, finally something we can handle */
 673         tsk->thread.trap_no = 1;
 674         tsk->thread.error_code = error_code;
 675         info.si_signo = SIGTRAP;
 676         info.si_errno = 0;
 677         info.si_code = TRAP_BRKPT;
 678
 679         /* If this is a kernel mode trap, save the user PC on entry to
 680          * the kernel, that's what the debugger can make sense of.
 681          */
 682         info.si_addr = ((regs->xcs & 3) == 0) ? (void *)tsk->thread.eip :
 683                                                 (void *)regs->eip;
 684         force_sig_info(SIGTRAP, &info, tsk);
 685
 686         /* Disable additional traps. They'll be re-enabled when
 687          * the signal is delivered.
 688          */
 689 clear_dr7:
 690         __asm__("movl %0,%%db7"
 691                 : /* no output */
 692                 : "r" (0));
 693         return;
 694
 695 debug_vm86:
 696         handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, 1);
 697         return;
 698
 699 clear_TF_reenable:
 700         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
 701 clear_TF:
 702         regs->eflags &= ~TF_MASK;
 703         return;
 704 }
 705
 706 /*
 707  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
 708  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
 709  * IRQ13 behaviour
 710  */
 711 void math_error(void *eip)
 712 {
 713         struct task_struct * task;
 714         siginfo_t info;
 715         unsigned short cwd, swd;
 716
 717         /*
 718          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 719          */
 720         task = current;
 721         save_init_fpu(task);
 722         task->thread.trap_no = 16;
 723         task->thread.error_code = 0;
 724         info.si_signo = SIGFPE;
 725         info.si_errno = 0;
 726         info.si_code = __SI_FAULT;
 727         info.si_addr = eip;
 728         /*
 729          * (~cwd & swd) will mask out exceptions that are not set to unmasked
 730          * status.  0x3f is the exception bits in these regs, 0x200 is the
 731          * C1 reg you need in case of a stack fault, 0x040 is the stack
 732          * fault bit.  We should only be taking one exception at a time,
 733          * so if this combination doesn't produce any single exception,
 734          * then we have a bad program that isn't syncronizing its FPU usage
 735          * and it will suffer the consequences since we won't be able to
 736          * fully reproduce the context of the exception
 737          */
 738         cwd = get_fpu_cwd(task);
 739         swd = get_fpu_swd(task);
 740         switch (((~cwd) & swd & 0x3f) | (swd & 0x240)) {
 741                 case 0x000:
 742                 default:
 743                         break;
 744                 case 0x001: /* Invalid Op */
 745                 case 0x041: /* Stack Fault */
 746                 case 0x241: /* Stack Fault | Direction */
 747                         info.si_code = FPE_FLTINV;
 748                         /* Should we clear the SF or let user space do it ???? */
 749                         break;
 750                 case 0x002: /* Denormalize */
 751                 case 0x010: /* Underflow */
 752                         info.si_code = FPE_FLTUND;
 753                         break;
 754                 case 0x004: /* Zero Divide */
 755                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
 756                         break;
 757                 case 0x008: /* Overflow */
 758                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
 759                         break;
 760                 case 0x020: /* Precision */
 761                         info.si_code = FPE_FLTRES;
 762                         break;
 763         }
 764         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 765 }
 766
 767 asmlinkage void do_coprocessor_error(struct pt_regs * regs, long error_code)
 768 {
 769         ignore_fpu_irq = 1;
 770         math_error((void *)regs->eip);
 771 }
 772
 773 void simd_math_error(void *eip)
 774 {
 775         struct task_struct * task;
 776         siginfo_t info;
 777         unsigned short mxcsr;
 778
 779         /*
 780          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 781          */
 782         task = current;
 783         save_init_fpu(task);
 784         task->thread.trap_no = 19;
 785         task->thread.error_code = 0;
 786         info.si_signo = SIGFPE;
 787         info.si_errno = 0;
 788         info.si_code = __SI_FAULT;
 789         info.si_addr = eip;
 790         /*
 791          * The SIMD FPU exceptions are handled a little differently, as there
 792          * is only a single status/control register.  Thus, to determine which
 793          * unmasked exception was caught we must mask the exception mask bits
 794          * at 0x1f80, and then use these to mask the exception bits at 0x3f.
 795          */
 796         mxcsr = get_fpu_mxcsr(task);
 797         switch (~((mxcsr & 0x1f80) >> 7) & (mxcsr & 0x3f)) {
 798                 case 0x000:
 799                 default:
 800                         break;
 801                 case 0x001: /* Invalid Op */
 802                         info.si_code = FPE_FLTINV;
 803                         break;
 804                 case 0x002: /* Denormalize */
 805                 case 0x010: /* Underflow */
 806                         info.si_code = FPE_FLTUND;
 807                         break;
 808                 case 0x004: /* Zero Divide */
 809                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
 810                         break;
 811                 case 0x008: /* Overflow */
 812                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
 813                         break;
 814                 case 0x020: /* Precision */
 815                         info.si_code = FPE_FLTRES;
 816                         break;
 817         }
 818         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 819 }
 820
 821 asmlinkage void do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs * regs,
 822                                           long error_code)
 823 {
 824         if (cpu_has_xmm) {
 825                 /* Handle SIMD FPU exceptions on PIII+ processors. */
 826                 ignore_fpu_irq = 1;
 827                 simd_math_error((void *)regs->eip);
 828         } else {
 829                 /*
 830                  * Handle strange cache flush from user space exception
 831                  * in all other cases.  This is undocumented behaviour.
 832                  */
 833                 if (regs->eflags & VM_MASK) {
 834                         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *)regs,
 835                                           error_code);
 836                         return;
 837                 }
 838                 die_if_kernel("cache flush denied", regs, error_code);
 839                 current->thread.trap_no = 19;
 840                 current->thread.error_code = error_code;
 841                 force_sig(SIGSEGV, current);
 842         }
 843 }
 844
 845 asmlinkage void do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs * regs,
 846                                           long error_code)
 847 {
 848 #if 0
 849         /* No need to warn about this any longer. */
 850         printk("Ignoring P6 Local APIC Spurious Interrupt Bug...\n");
 851 #endif
 852 }
 853
 854 /*
 855  *  'math_state_restore()' saves the current math information in the
 856  * old math state array, and gets the new ones from the current task
 857  *
 858  * Careful.. There are problems with IBM-designed IRQ13 behaviour.
 859  * Don't touch unless you *really* know how it works.
 860  *
 861  * Must be called with kernel preemption disabled (in this case,
 862  * local interrupts are disabled at the call-site in entry.S).
 863  */
 864 asmlinkage void math_state_restore(struct pt_regs regs)
 865 {
 866         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 867         struct task_struct *tsk = thread->task;
 868
 869         clts();         /* Allow maths ops (or we recurse) */
 870         if (!tsk->used_math)
 871                 init_fpu(tsk);
 872         restore_fpu(tsk);
 873         thread->status |= TS_USEDFPU;   /* So we fnsave on switch_to() */
 874 }
 875
 876 #ifndef CONFIG_MATH_EMULATION
 877
 878 asmlinkage void math_emulate(long arg)
 879 {
 880         printk("math-emulation not enabled and no coprocessor found.\n");
 881         printk("killing %s.\n",current->comm);
 882         force_sig(SIGFPE,current);
 883         schedule();
 884 }
 885
 886 #endif /* CONFIG_MATH_EMULATION */
 887
 888 void __init trap_init_virtual_IDT(void)
 889 {
 890         /*
 891          * "idt" is magic - it overlaps the idt_descr
 892          * variable so that updating idt will automatically
 893          * update the idt descriptor..
 894          */
 895         __set_fixmap(FIX_IDT, __pa(&idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
 896         idt_descr.address = __fix_to_virt(FIX_IDT);
 897
 898         __asm__ __volatile__("lidt %0" : : "m" (idt_descr));
 899 }
 900
 901 void __init trap_init_virtual_GDT(void)
 902 {
 903         int cpu = smp_processor_id();
 904         struct Xgt_desc_struct *gdt_desc = cpu_gdt_descr + cpu;
 905         struct Xgt_desc_struct tmp_desc = {0, 0};
 906         struct tss_struct * t;
 907
 908         __asm__ __volatile__("sgdt %0": "=m" (tmp_desc): :"memory");
 909
 910 #ifdef CONFIG_X86_HIGH_ENTRY
 911         if (!cpu) {
 912                 __set_fixmap(FIX_GDT_0, __pa(cpu_gdt_table), PAGE_KERNEL);
 913                 __set_fixmap(FIX_GDT_1, __pa(cpu_gdt_table) + PAGE_SIZE, PAGE_KERNEL);
 914                 __set_fixmap(FIX_TSS_0, __pa(init_tss), PAGE_KERNEL);
 915                 __set_fixmap(FIX_TSS_1, __pa(init_tss) + 1*PAGE_SIZE, PAGE_KERNEL);
 916                 __set_fixmap(FIX_TSS_2, __pa(init_tss) + 2*PAGE_SIZE, PAGE_KERNEL);
 917                 __set_fixmap(FIX_TSS_3, __pa(init_tss) + 3*PAGE_SIZE, PAGE_KERNEL);
 918         }
 919
 920         gdt_desc->address = __fix_to_virt(FIX_GDT_0) + sizeof(cpu_gdt_table[0]) * cpu;
 921 #else
 922         gdt_desc->address = (unsigned long)cpu_gdt_table[cpu];
 923 #endif
 924         __asm__ __volatile__("lgdt %0": "=m" (*gdt_desc));
 925
 926 #ifdef CONFIG_X86_HIGH_ENTRY
 927         t = (struct tss_struct *) __fix_to_virt(FIX_TSS_0) + cpu;
 928 #else
 929         t = init_tss + cpu;
 930 #endif
 931         set_tss_desc(cpu, t);
 932         cpu_gdt_table[cpu][GDT_ENTRY_TSS].b &= 0xfffffdff;
 933         load_TR_desc();
 934 }
 935
 936 #define _set_gate(gate_addr,type,dpl,addr,seg) \
 937 do { \
 938   int __d0, __d1; \
 939   __asm__ __volatile__ ("movw %%dx,%%ax\n\t" \
 940         "movw %4,%%dx\n\t" \
 941         "movl %%eax,%0\n\t" \
 942         "movl %%edx,%1" \
 943         :"=m" (*((long *) (gate_addr))), \
 944          "=m" (*(1+(long *) (gate_addr))), "=&a" (__d0), "=&d" (__d1) \
 945         :"i" ((short) (0x8000+(dpl<<13)+(type<<8))), \
 946          "3" ((char *) (addr)),"2" ((seg) << 16)); \
 947 } while (0)
 948
 949
 950 /*
 951  * This needs to use 'idt_table' rather than 'idt', and
 952  * thus use the _nonmapped_ version of the IDT, as the
 953  * Pentium F0 0F bugfix can have resulted in the mapped
 954  * IDT being write-protected.
 955  */
 956 void set_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
 957 {
 958         _set_gate(idt_table+n,14,0,addr,__KERNEL_CS);
 959 }
 960
 961 void __init set_trap_gate(unsigned int n, void *addr)
 962 {
 963         _set_gate(idt_table+n,15,0,addr,__KERNEL_CS);
 964 }
 965
 966 void __init set_system_gate(unsigned int n, void *addr)
 967 {
 968         _set_gate(idt_table+n,15,3,addr,__KERNEL_CS);
 969 }
 970
 971 void __init set_call_gate(void *a, void *addr)
 972 {
 973         _set_gate(a,12,3,addr,__KERNEL_CS);
 974 }
 975
 976 static void __init set_task_gate(unsigned int n, unsigned int gdt_entry)
 977 {
 978         _set_gate(idt_table+n,5,0,0,(gdt_entry<<3));
 979 }
 980
 981
 982 void __init trap_init(void)
 983 {
 984 #ifdef CONFIG_EISA
 985         if (isa_readl(0x0FFFD9) == 'E'+('I'<<8)+('S'<<16)+('A'<<24)) {
 986                 EISA_bus = 1;
 987         }
 988 #endif
 989
 990 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 991         init_apic_mappings();
 992 #endif
 993         init_entry_mappings();
 994
 995         set_trap_gate(0,&divide_error);
 996         set_intr_gate(1,&debug);
 997         set_intr_gate(2,&nmi);
 998         set_system_gate(3,&int3);       /* int3-5 can be called from all */
 999         set_system_gate(4,&overflow);
1000         set_system_gate(5,&bounds);
1001         set_trap_gate(6,&invalid_op);
1002         set_trap_gate(7,&device_not_available);
1003         set_task_gate(8,GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
1004         set_trap_gate(9,&coprocessor_segment_overrun);
1005         set_trap_gate(10,&invalid_TSS);
1006         set_trap_gate(11,&segment_not_present);
1007         set_trap_gate(12,&stack_segment);
1008         set_trap_gate(13,&general_protection);
1009         set_intr_gate(14,&page_fault);
1010         set_trap_gate(15,&spurious_interrupt_bug);
1011         set_trap_gate(16,&coprocessor_error);
1012         set_trap_gate(17,&alignment_check);
1013 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1014         set_trap_gate(18,&machine_check);
1015 #endif
1016         set_trap_gate(19,&simd_coprocessor_error);
1017
1018         set_system_gate(SYSCALL_VECTOR,&system_call);
1019
1020         /*
1021          * default LDT is a single-entry callgate to lcall7 for iBCS
1022          * and a callgate to lcall27 for Solaris/x86 binaries
1023          */
1024 #if 0
1025         set_call_gate(&default_ldt[0],lcall7);
1026         set_call_gate(&default_ldt[4],lcall27);
1027 #endif
1028         /*
1029          * Should be a barrier for any external CPU state.
1030          */
1031         cpu_init();
1032
1033         trap_init_hook();
1034 }