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/utsname.h>
  29 #include <linux/kprobes.h>
  30
  31 #ifdef CONFIG_EISA
  32 #include <linux/ioport.h>
  33 #include <linux/eisa.h>
  34 #endif
  35
  36 #ifdef CONFIG_MCA
  37 #include <linux/mca.h>
  38 #endif
  39
  40 #include <asm/processor.h>
  41 #include <asm/system.h>
  42 #include <asm/uaccess.h>
  43 #include <asm/io.h>
  44 #include <asm/atomic.h>
  45 #include <asm/debugreg.h>
  46 #include <asm/desc.h>
  47 #include <asm/i387.h>
  48 #include <asm/nmi.h>
  49
  50 #include <asm/smp.h>
  51 #include <asm/arch_hooks.h>
  52 #include <asm/kdebug.h>
  53
  54 #include <linux/irq.h>
  55 #include <linux/module.h>
  56 #include <linux/vserver/debug.h>
  57
  58 #include "mach_traps.h"
  59
  60 asmlinkage int system_call(void);
  61
  62 struct desc_struct default_ldt[] = { { 0, 0 }, { 0, 0 }, { 0, 0 },
  63                 { 0, 0 }, { 0, 0 } };
  64
  65 /* Do we ignore FPU interrupts ? */
  66 char ignore_fpu_irq = 0;
  67
  68 /*
  69  * The IDT has to be page-aligned to simplify the Pentium
  70  * F0 0F bug workaround.. We have a special link segment
  71  * for this.
  72  */
  73 struct desc_struct idt_table[256] __attribute__((__section__(".data.idt"))) = { {0, 0}, };
  74
  75 asmlinkage void divide_error(void);
  76 asmlinkage void debug(void);
  77 asmlinkage void nmi(void);
  78 asmlinkage void int3(void);
  79 asmlinkage void overflow(void);
  80 asmlinkage void bounds(void);
  81 asmlinkage void invalid_op(void);
  82 asmlinkage void device_not_available(void);
  83 asmlinkage void coprocessor_segment_overrun(void);
  84 asmlinkage void invalid_TSS(void);
  85 asmlinkage void segment_not_present(void);
  86 asmlinkage void stack_segment(void);
  87 asmlinkage void general_protection(void);
  88 asmlinkage void page_fault(void);
  89 asmlinkage void coprocessor_error(void);
  90 asmlinkage void simd_coprocessor_error(void);
  91 asmlinkage void alignment_check(void);
  92 asmlinkage void spurious_interrupt_bug(void);
  93 asmlinkage void machine_check(void);
  94
  95 static int kstack_depth_to_print = 24;
  96 struct notifier_block *i386die_chain;
  97 static DEFINE_SPINLOCK(die_notifier_lock);
  98
  99 int register_die_notifier(struct notifier_block *nb)
 100 {
 101         int err = 0;
 102         unsigned long flags;
 103         spin_lock_irqsave(&die_notifier_lock, flags);
 104         err = notifier_chain_register(&i386die_chain, nb);
 105         spin_unlock_irqrestore(&die_notifier_lock, flags);
 106         return err;
 107 }
 108
 109 static inline int valid_stack_ptr(struct thread_info *tinfo, void *p)
 110 {
 111         return  p > (void *)tinfo &&
 112                 p < (void *)tinfo + THREAD_SIZE - 3;
 113 }
 114
 115 static inline unsigned long print_context_stack(struct thread_info *tinfo,
 116                                 unsigned long *stack, unsigned long ebp)
 117 {
 118         unsigned long addr;
 119
 120 #ifdef  CONFIG_FRAME_POINTER
 121         while (valid_stack_ptr(tinfo, (void *)ebp)) {
 122                 addr = *(unsigned long *)(ebp + 4);
 123                 printk(" [<%08lx>] ", addr);
 124                 print_symbol("%s", addr);
 125                 printk("\n");
 126                 ebp = *(unsigned long *)ebp;
 127         }
 128 #else
 129         while (valid_stack_ptr(tinfo, stack)) {
 130                 addr = *stack++;
 131                 if (__kernel_text_address(addr)) {
 132                         printk(" [<%08lx>]", addr);
 133                         print_symbol(" %s", addr);
 134                         printk("\n");
 135                 }
 136         }
 137 #endif
 138         return ebp;
 139 }
 140
 141 void show_trace(struct task_struct *task, unsigned long * stack)
 142 {
 143         unsigned long ebp;
 144
 145         if (!task)
 146                 task = current;
 147
 148         if (task == current) {
 149                 /* Grab ebp right from our regs */
 150                 asm ("movl %%ebp, %0" : "=r" (ebp) : );
 151         } else {
 152                 /* ebp is the last reg pushed by switch_to */
 153                 ebp = *(unsigned long *) task->thread.esp;
 154         }
 155
 156         while (1) {
 157                 struct thread_info *context;
 158                 context = (struct thread_info *)
 159                         ((unsigned long)stack & (~(THREAD_SIZE - 1)));
 160                 ebp = print_context_stack(context, stack, ebp);
 161                 stack = (unsigned long*)context->previous_esp;
 162                 if (!stack)
 163                         break;
 164                 printk(" =======================\n");
 165         }
 166 }
 167
 168 void show_stack(struct task_struct *task, unsigned long *esp)
 169 {
 170         unsigned long *stack;
 171         int i;
 172
 173         if (esp == NULL) {
 174                 if (task)
 175                         esp = (unsigned long*)task->thread.esp;
 176                 else
 177                         esp = (unsigned long *)&esp;
 178         }
 179
 180         stack = esp;
 181         for(i = 0; i < kstack_depth_to_print; i++) {
 182                 if (kstack_end(stack))
 183                         break;
 184                 if (i && ((i % 8) == 0))
 185                         printk("\n       ");
 186                 printk("%08lx ", *stack++);
 187         }
 188         printk("\nCall Trace:\n");
 189         show_trace(task, esp);
 190 }
 191
 192 /*
 193  * The architecture-independent dump_stack generator
 194  */
 195 void dump_stack(void)
 196 {
 197         unsigned long stack;
 198
 199         show_trace(current, &stack);
 200 }
 201
 202 EXPORT_SYMBOL(dump_stack);
 203
 204 void show_registers(struct pt_regs *regs)
 205 {
 206         int i;
 207         int in_kernel = 1;
 208         unsigned long esp;
 209         unsigned short ss;
 210
 211         esp = (unsigned long) (&regs->esp);
 212         ss = __KERNEL_DS;
 213         if (regs->xcs & 3) {
 214                 in_kernel = 0;
 215                 esp = regs->esp;
 216                 ss = regs->xss & 0xffff;
 217         }
 218         print_modules();
 219         printk("CPU:    %d\nEIP:    %04x:[<%08lx>]    %s VLI\nEFLAGS: %08lx"
 220                         "   (%s) \n",
 221                 smp_processor_id(), 0xffff & regs->xcs, regs->eip,
 222                 print_tainted(), regs->eflags, system_utsname.release);
 223         print_symbol("EIP is at %s\n", regs->eip);
 224         printk("eax: %08lx   ebx: %08lx   ecx: %08lx   edx: %08lx\n",
 225                 regs->eax, regs->ebx, regs->ecx, regs->edx);
 226         printk("esi: %08lx   edi: %08lx   ebp: %08lx   esp: %08lx\n",
 227                 regs->esi, regs->edi, regs->ebp, esp);
 228         printk("ds: %04x   es: %04x   ss: %04x\n",
 229                 regs->xds & 0xffff, regs->xes & 0xffff, ss);
 230         printk("Process %s (pid: %d, threadinfo=%p task=%p)",
 231                 current->comm, current->pid, current_thread_info(), current);
 232         /*
 233          * When in-kernel, we also print out the stack and code at the
 234          * time of the fault..
 235          */
 236         if (in_kernel) {
 237                 u8 *eip;
 238
 239                 printk("\nStack: ");
 240                 show_stack(NULL, (unsigned long*)esp);
 241
 242                 printk("Code: ");
 243
 244                 eip = (u8 *)regs->eip - 43;
 245                 for (i = 0; i < 64; i++, eip++) {
 246                         unsigned char c;
 247
 248                         if (eip < (u8 *)PAGE_OFFSET || __get_user(c, eip)) {
 249                                 printk(" Bad EIP value.");
 250                                 break;
 251                         }
 252                         if (eip == (u8 *)regs->eip)
 253                                 printk("<%02x> ", c);
 254                         else
 255                                 printk("%02x ", c);
 256                 }
 257         }
 258         printk("\n");
 259 }
 260
 261 static void handle_BUG(struct pt_regs *regs)
 262 {
 263         unsigned short ud2;
 264         unsigned short line;
 265         char *file;
 266         char c;
 267         unsigned long eip;
 268
 269         if (regs->xcs & 3)
 270                 goto no_bug;            /* Not in kernel */
 271
 272         eip = regs->eip;
 273
 274         if (eip < PAGE_OFFSET)
 275                 goto no_bug;
 276         if (__get_user(ud2, (unsigned short *)eip))
 277                 goto no_bug;
 278         if (ud2 != 0x0b0f)
 279                 goto no_bug;
 280         if (__get_user(line, (unsigned short *)(eip + 2)))
 281                 goto bug;
 282         if (__get_user(file, (char **)(eip + 4)) ||
 283                 (unsigned long)file < PAGE_OFFSET || __get_user(c, file))
 284                 file = "<bad filename>";
 285
 286         printk("------------[ cut here ]------------\n");
 287         printk(KERN_ALERT "kernel BUG at %s:%d!\n", file, line);
 288
 289 no_bug:
 290         return;
 291
 292         /* Here we know it was a BUG but file-n-line is unavailable */
 293 bug:
 294         printk("Kernel BUG\n");
 295 }
 296
 297 void die(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
 298 {
 299         static struct {
 300                 spinlock_t lock;
 301                 u32 lock_owner;
 302                 int lock_owner_depth;
 303         } die = {
 304                 .lock =                 SPIN_LOCK_UNLOCKED,
 305                 .lock_owner =           -1,
 306                 .lock_owner_depth =     0
 307         };
 308         static int die_counter;
 309
 310         vxh_throw_oops();
 311         if (die.lock_owner != _smp_processor_id()) {
 312                 console_verbose();
 313                 spin_lock_irq(&die.lock);
 314                 die.lock_owner = smp_processor_id();
 315                 die.lock_owner_depth = 0;
 316                 bust_spinlocks(1);
 317         }
 318
 319         if (++die.lock_owner_depth < 3) {
 320                 int nl = 0;
 321                 handle_BUG(regs);
 322                 printk(KERN_ALERT "%s: %04lx [#%d]\n", str, err & 0xffff, ++die_counter);
 323 #ifdef CONFIG_PREEMPT
 324                 printk("PREEMPT ");
 325                 nl = 1;
 326 #endif
 327 #ifdef CONFIG_SMP
 328                 printk("SMP ");
 329                 nl = 1;
 330 #endif
 331 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 332                 printk("DEBUG_PAGEALLOC");
 333                 nl = 1;
 334 #endif
 335                 if (nl)
 336                         printk("\n");
 337         notify_die(DIE_OOPS, (char *)str, regs, err, 255, SIGSEGV);
 338                 show_registers(regs);
 339         } else
 340                 printk(KERN_ERR "Recursive die() failure, output suppressed\n");
 341
 342         bust_spinlocks(0);
 343         die.lock_owner = -1;
 344         spin_unlock_irq(&die.lock);
 345         vxh_dump_history();
 346         if (in_interrupt())
 347                 panic("Fatal exception in interrupt");
 348
 349         if (panic_on_oops) {
 350                 printk(KERN_EMERG "Fatal exception: panic in 5 seconds\n");
 351                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 352                 schedule_timeout(5 * HZ);
 353                 panic("Fatal exception");
 354         }
 355         do_exit(SIGSEGV);
 356 }
 357
 358 static inline void die_if_kernel(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
 359 {
 360         if (!(regs->eflags & VM_MASK) && !(3 & regs->xcs))
 361                 die(str, regs, err);
 362 }
 363
 364 static void do_trap(int trapnr, int signr, char *str, int vm86,
 365                            struct pt_regs * regs, long error_code, siginfo_t *info)
 366 {
 367         if (regs->eflags & VM_MASK) {
 368                 if (vm86)
 369                         goto vm86_trap;
 370                 goto trap_signal;
 371         }
 372
 373         if (!(regs->xcs & 3))
 374                 goto kernel_trap;
 375
 376         trap_signal: {
 377                 struct task_struct *tsk = current;
 378                 tsk->thread.error_code = error_code;
 379                 tsk->thread.trap_no = trapnr;
 380                 if (info)
 381                         force_sig_info(signr, info, tsk);
 382                 else
 383                         force_sig(signr, tsk);
 384                 return;
 385         }
 386
 387         kernel_trap: {
 388                 if (!fixup_exception(regs))
 389                         die(str, regs, error_code);
 390                 return;
 391         }
 392
 393         vm86_trap: {
 394                 int ret = handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, trapnr);
 395                 if (ret) goto trap_signal;
 396                 return;
 397         }
 398 }
 399
 400 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
 401 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 402 { \
 403         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 404                                                 == NOTIFY_STOP) \
 405                 return; \
 406         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, NULL); \
 407 }
 408
 409 #define DO_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
 410 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 411 { \
 412         siginfo_t info; \
 413         info.si_signo = signr; \
 414         info.si_errno = 0; \
 415         info.si_code = sicode; \
 416         info.si_addr = (void __user *)siaddr; \
 417         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 418                                                 == NOTIFY_STOP) \
 419                 return; \
 420         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, &info); \
 421 }
 422
 423 #define DO_VM86_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
 424 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 425 { \
 426         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 427                                                 == NOTIFY_STOP) \
 428                 return; \
 429         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, NULL); \
 430 }
 431
 432 #define DO_VM86_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
 433 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 434 { \
 435         siginfo_t info; \
 436         info.si_signo = signr; \
 437         info.si_errno = 0; \
 438         info.si_code = sicode; \
 439         info.si_addr = (void __user *)siaddr; \
 440         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 441                                                 == NOTIFY_STOP) \
 442                 return; \
 443         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, &info); \
 444 }
 445
 446 DO_VM86_ERROR_INFO( 0, SIGFPE,  "divide error", divide_error, FPE_INTDIV, regs->eip)
 447 #ifndef CONFIG_KPROBES
 448 DO_VM86_ERROR( 3, SIGTRAP, "int3", int3)
 449 #endif
 450 DO_VM86_ERROR( 4, SIGSEGV, "overflow", overflow)
 451 DO_VM86_ERROR( 5, SIGSEGV, "bounds", bounds)
 452 DO_ERROR_INFO( 6, SIGILL,  "invalid operand", invalid_op, ILL_ILLOPN, regs->eip)
 453 DO_ERROR( 9, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun", coprocessor_segment_overrun)
 454 DO_ERROR(10, SIGSEGV, "invalid TSS", invalid_TSS)
 455 DO_ERROR(11, SIGBUS,  "segment not present", segment_not_present)
 456 DO_ERROR(12, SIGBUS,  "stack segment", stack_segment)
 457 DO_ERROR_INFO(17, SIGBUS, "alignment check", alignment_check, BUS_ADRALN, 0)
 458
 459 fastcall void do_general_protection(struct pt_regs * regs, long error_code)
 460 {
 461         int cpu = get_cpu();
 462         struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
 463         struct thread_struct *thread = &current->thread;
 464
 465         /*
 466          * Perform the lazy TSS's I/O bitmap copy. If the TSS has an
 467          * invalid offset set (the LAZY one) and the faulting thread has
 468          * a valid I/O bitmap pointer, we copy the I/O bitmap in the TSS
 469          * and we set the offset field correctly. Then we let the CPU to
 470          * restart the faulting instruction.
 471          */
 472         if (tss->io_bitmap_base == INVALID_IO_BITMAP_OFFSET_LAZY &&
 473             thread->io_bitmap_ptr) {
 474                 memcpy(tss->io_bitmap, thread->io_bitmap_ptr,
 475                        thread->io_bitmap_max);
 476                 /*
 477                  * If the previously set map was extending to higher ports
 478                  * than the current one, pad extra space with 0xff (no access).
 479                  */
 480                 if (thread->io_bitmap_max < tss->io_bitmap_max)
 481                         memset((char *) tss->io_bitmap +
 482                                 thread->io_bitmap_max, 0xff,
 483                                 tss->io_bitmap_max - thread->io_bitmap_max);
 484                 tss->io_bitmap_max = thread->io_bitmap_max;
 485                 tss->io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
 486                 put_cpu();
 487                 return;
 488         }
 489         put_cpu();
 490
 491         if (regs->eflags & VM_MASK)
 492                 goto gp_in_vm86;
 493
 494         if (!(regs->xcs & 3))
 495                 goto gp_in_kernel;
 496
 497         current->thread.error_code = error_code;
 498         current->thread.trap_no = 13;
 499         force_sig(SIGSEGV, current);
 500         return;
 501
 502 gp_in_vm86:
 503         local_irq_enable();
 504         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
 505         return;
 506
 507 gp_in_kernel:
 508         if (!fixup_exception(regs)) {
 509                 if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs,
 510                                 error_code, 13, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 511                         return;
 512                 die("general protection fault", regs, error_code);
 513         }
 514 }
 515
 516 static void mem_parity_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 517 {
 518         printk("Uhhuh. NMI received. Dazed and confused, but trying to continue\n");
 519         printk("You probably have a hardware problem with your RAM chips\n");
 520
 521         /* Clear and disable the memory parity error line. */
 522         clear_mem_error(reason);
 523 }
 524
 525 static void io_check_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 526 {
 527         unsigned long i;
 528
 529         printk("NMI: IOCK error (debug interrupt?)\n");
 530         show_registers(regs);
 531
 532         /* Re-enable the IOCK line, wait for a few seconds */
 533         reason = (reason & 0xf) | 8;
 534         outb(reason, 0x61);
 535         i = 2000;
 536         while (--i) udelay(1000);
 537         reason &= ~8;
 538         outb(reason, 0x61);
 539 }
 540
 541 static void unknown_nmi_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 542 {
 543 #ifdef CONFIG_MCA
 544         /* Might actually be able to figure out what the guilty party
 545         * is. */
 546         if( MCA_bus ) {
 547                 mca_handle_nmi();
 548                 return;
 549         }
 550 #endif
 551         printk("Uhhuh. NMI received for unknown reason %02x on CPU %d.\n",
 552                 reason, smp_processor_id());
 553         printk("Dazed and confused, but trying to continue\n");
 554         printk("Do you have a strange power saving mode enabled?\n");
 555 }
 556
 557 static DEFINE_SPINLOCK(nmi_print_lock);
 558
 559 void die_nmi (struct pt_regs *regs, const char *msg)
 560 {
 561         spin_lock(&nmi_print_lock);
 562         /*
 563         * We are in trouble anyway, lets at least try
 564         * to get a message out.
 565         */
 566         bust_spinlocks(1);
 567         printk(msg);
 568         printk(" on CPU%d, eip %08lx, registers:\n",
 569                 smp_processor_id(), regs->eip);
 570         show_registers(regs);
 571         printk("console shuts up ...\n");
 572         console_silent();
 573         spin_unlock(&nmi_print_lock);
 574         bust_spinlocks(0);
 575         do_exit(SIGSEGV);
 576 }
 577
 578 static void default_do_nmi(struct pt_regs * regs)
 579 {
 580         unsigned char reason = 0;
 581
 582         /* Only the BSP gets external NMIs from the system.  */
 583         if (!smp_processor_id())
 584                 reason = get_nmi_reason();
 585
 586         if (!(reason & 0xc0)) {
 587                 if (notify_die(DIE_NMI_IPI, "nmi_ipi", regs, reason, 0, SIGINT)
 588                                                         == NOTIFY_STOP)
 589                         return;
 590 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 591                 /*
 592                  * Ok, so this is none of the documented NMI sources,
 593                  * so it must be the NMI watchdog.
 594                  */
 595                 if (nmi_watchdog) {
 596                         nmi_watchdog_tick(regs);
 597                         return;
 598                 }
 599 #endif
 600                 unknown_nmi_error(reason, regs);
 601                 return;
 602         }
 603         if (notify_die(DIE_NMI, "nmi", regs, reason, 0, SIGINT) == NOTIFY_STOP)
 604                 return;
 605         if (reason & 0x80)
 606                 mem_parity_error(reason, regs);
 607         if (reason & 0x40)
 608                 io_check_error(reason, regs);
 609         /*
 610          * Reassert NMI in case it became active meanwhile
 611          * as it's edge-triggered.
 612          */
 613         reassert_nmi();
 614 }
 615
 616 static int dummy_nmi_callback(struct pt_regs * regs, int cpu)
 617 {
 618         return 0;
 619 }
 620
 621 static nmi_callback_t nmi_callback = dummy_nmi_callback;
 622
 623 fastcall void do_nmi(struct pt_regs * regs, long error_code)
 624 {
 625         int cpu;
 626
 627         nmi_enter();
 628
 629         cpu = smp_processor_id();
 630         ++nmi_count(cpu);
 631
 632         if (!nmi_callback(regs, cpu))
 633                 default_do_nmi(regs);
 634
 635         nmi_exit();
 636 }
 637
 638 void set_nmi_callback(nmi_callback_t callback)
 639 {
 640         nmi_callback = callback;
 641 }
 642
 643 void unset_nmi_callback(void)
 644 {
 645         nmi_callback = dummy_nmi_callback;
 646 }
 647
 648 #ifdef CONFIG_KPROBES
 649 fastcall int do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
 650 {
 651         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, 3, SIGTRAP)
 652                         == NOTIFY_STOP)
 653                 return 1;
 654         /* This is an interrupt gate, because kprobes wants interrupts
 655         disabled.  Normal trap handlers don't. */
 656         restore_interrupts(regs);
 657         do_trap(3, SIGTRAP, "int3", 1, regs, error_code, NULL);
 658         return 0;
 659 }
 660 #endif
 661
 662 /*
 663  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
 664  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
 665  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
 666  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
 667  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
 668  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
 669  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
 670  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
 671  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
 672  *
 673  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
 674  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
 675  * user code runs with the correct debug control register even though
 676  * we clear it here.
 677  *
 678  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
 679  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
 680  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
 681  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
 682  * by user code)
 683  */
 684 fastcall void do_debug(struct pt_regs * regs, long error_code)
 685 {
 686         unsigned int condition;
 687         struct task_struct *tsk = current;
 688
 689         __asm__ __volatile__("movl %%db6,%0" : "=r" (condition));
 690
 691         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, condition, error_code,
 692                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 693                 return;
 694         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
 695         if (regs->eflags & X86_EFLAGS_IF)
 696                 local_irq_enable();
 697
 698         /* Mask out spurious debug traps due to lazy DR7 setting */
 699         if (condition & (DR_TRAP0|DR_TRAP1|DR_TRAP2|DR_TRAP3)) {
 700                 if (!tsk->thread.debugreg[7])
 701                         goto clear_dr7;
 702         }
 703
 704         if (regs->eflags & VM_MASK)
 705                 goto debug_vm86;
 706
 707         /* Save debug status register where ptrace can see it */
 708         tsk->thread.debugreg[6] = condition;
 709
 710         /*
 711          * Single-stepping through TF: make sure we ignore any events in
 712          * kernel space (but re-enable TF when returning to user mode).
 713          * And if the event was due to a debugger (PT_DTRACE), clear the
 714          * TF flag so that register information is correct.
 715          */
 716         if (condition & DR_STEP) {
 717                 /*
 718                  * We already checked v86 mode above, so we can
 719                  * check for kernel mode by just checking the CPL
 720                  * of CS.
 721                  */
 722                 if ((regs->xcs & 3) == 0)
 723                         goto clear_TF_reenable;
 724
 725                 if (likely(tsk->ptrace & PT_DTRACE)) {
 726                         tsk->ptrace &= ~PT_DTRACE;
 727                         regs->eflags &= ~TF_MASK;
 728                 }
 729         }
 730
 731         /* Ok, finally something we can handle */
 732         send_sigtrap(tsk, regs, error_code);
 733
 734         /* Disable additional traps. They'll be re-enabled when
 735          * the signal is delivered.
 736          */
 737 clear_dr7:
 738         __asm__("movl %0,%%db7"
 739                 : /* no output */
 740                 : "r" (0));
 741         return;
 742
 743 debug_vm86:
 744         handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, 1);
 745         return;
 746
 747 clear_TF_reenable:
 748         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
 749         regs->eflags &= ~TF_MASK;
 750         return;
 751 }
 752
 753 /*
 754  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
 755  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
 756  * IRQ13 behaviour
 757  */
 758 void math_error(void __user *eip)
 759 {
 760         struct task_struct * task;
 761         siginfo_t info;
 762         unsigned short cwd, swd;
 763
 764         /*
 765          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 766          */
 767         task = current;
 768         save_init_fpu(task);
 769         task->thread.trap_no = 16;
 770         task->thread.error_code = 0;
 771         info.si_signo = SIGFPE;
 772         info.si_errno = 0;
 773         info.si_code = __SI_FAULT;
 774         info.si_addr = eip;
 775         /*
 776          * (~cwd & swd) will mask out exceptions that are not set to unmasked
 777          * status.  0x3f is the exception bits in these regs, 0x200 is the
 778          * C1 reg you need in case of a stack fault, 0x040 is the stack
 779          * fault bit.  We should only be taking one exception at a time,
 780          * so if this combination doesn't produce any single exception,
 781          * then we have a bad program that isn't syncronizing its FPU usage
 782          * and it will suffer the consequences since we won't be able to
 783          * fully reproduce the context of the exception
 784          */
 785         cwd = get_fpu_cwd(task);
 786         swd = get_fpu_swd(task);
 787         switch (((~cwd) & swd & 0x3f) | (swd & 0x240)) {
 788                 case 0x000:
 789                 default:
 790                         break;
 791                 case 0x001: /* Invalid Op */
 792                 case 0x041: /* Stack Fault */
 793                 case 0x241: /* Stack Fault | Direction */
 794                         info.si_code = FPE_FLTINV;
 795                         /* Should we clear the SF or let user space do it ???? */
 796                         break;
 797                 case 0x002: /* Denormalize */
 798                 case 0x010: /* Underflow */
 799                         info.si_code = FPE_FLTUND;
 800                         break;
 801                 case 0x004: /* Zero Divide */
 802                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
 803                         break;
 804                 case 0x008: /* Overflow */
 805                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
 806                         break;
 807                 case 0x020: /* Precision */
 808                         info.si_code = FPE_FLTRES;
 809                         break;
 810         }
 811         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 812 }
 813
 814 fastcall void do_coprocessor_error(struct pt_regs * regs, long error_code)
 815 {
 816         ignore_fpu_irq = 1;
 817         math_error((void __user *)regs->eip);
 818 }
 819
 820 void simd_math_error(void __user *eip)
 821 {
 822         struct task_struct * task;
 823         siginfo_t info;
 824         unsigned short mxcsr;
 825
 826         /*
 827          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 828          */
 829         task = current;
 830         save_init_fpu(task);
 831         task->thread.trap_no = 19;
 832         task->thread.error_code = 0;
 833         info.si_signo = SIGFPE;
 834         info.si_errno = 0;
 835         info.si_code = __SI_FAULT;
 836         info.si_addr = eip;
 837         /*
 838          * The SIMD FPU exceptions are handled a little differently, as there
 839          * is only a single status/control register.  Thus, to determine which
 840          * unmasked exception was caught we must mask the exception mask bits
 841          * at 0x1f80, and then use these to mask the exception bits at 0x3f.
 842          */
 843         mxcsr = get_fpu_mxcsr(task);
 844         switch (~((mxcsr & 0x1f80) >> 7) & (mxcsr & 0x3f)) {
 845                 case 0x000:
 846                 default:
 847                         break;
 848                 case 0x001: /* Invalid Op */
 849                         info.si_code = FPE_FLTINV;
 850                         break;
 851                 case 0x002: /* Denormalize */
 852                 case 0x010: /* Underflow */
 853                         info.si_code = FPE_FLTUND;
 854                         break;
 855                 case 0x004: /* Zero Divide */
 856                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
 857                         break;
 858                 case 0x008: /* Overflow */
 859                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
 860                         break;
 861                 case 0x020: /* Precision */
 862                         info.si_code = FPE_FLTRES;
 863                         break;
 864         }
 865         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 866 }
 867
 868 fastcall void do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs * regs,
 869                                           long error_code)
 870 {
 871         if (cpu_has_xmm) {
 872                 /* Handle SIMD FPU exceptions on PIII+ processors. */
 873                 ignore_fpu_irq = 1;
 874                 simd_math_error((void __user *)regs->eip);
 875         } else {
 876                 /*
 877                  * Handle strange cache flush from user space exception
 878                  * in all other cases.  This is undocumented behaviour.
 879                  */
 880                 if (regs->eflags & VM_MASK) {
 881                         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *)regs,
 882                                           error_code);
 883                         return;
 884                 }
 885                 die_if_kernel("cache flush denied", regs, error_code);
 886                 current->thread.trap_no = 19;
 887                 current->thread.error_code = error_code;
 888                 force_sig(SIGSEGV, current);
 889         }
 890 }
 891
 892 fastcall void do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs * regs,
 893                                           long error_code)
 894 {
 895 #if 0
 896         /* No need to warn about this any longer. */
 897         printk("Ignoring P6 Local APIC Spurious Interrupt Bug...\n");
 898 #endif
 899 }
 900
 901 /*
 902  *  'math_state_restore()' saves the current math information in the
 903  * old math state array, and gets the new ones from the current task
 904  *
 905  * Careful.. There are problems with IBM-designed IRQ13 behaviour.
 906  * Don't touch unless you *really* know how it works.
 907  *
 908  * Must be called with kernel preemption disabled (in this case,
 909  * local interrupts are disabled at the call-site in entry.S).
 910  */
 911 asmlinkage void math_state_restore(struct pt_regs regs)
 912 {
 913         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 914         struct task_struct *tsk = thread->task;
 915
 916         clts();         /* Allow maths ops (or we recurse) */
 917         if (!tsk_used_math(tsk))
 918                 init_fpu(tsk);
 919         restore_fpu(tsk);
 920         thread->status |= TS_USEDFPU;   /* So we fnsave on switch_to() */
 921 }
 922
 923 #ifndef CONFIG_MATH_EMULATION
 924
 925 asmlinkage void math_emulate(long arg)
 926 {
 927         printk("math-emulation not enabled and no coprocessor found.\n");
 928         printk("killing %s.\n",current->comm);
 929         force_sig(SIGFPE,current);
 930         schedule();
 931 }
 932
 933 #endif /* CONFIG_MATH_EMULATION */
 934
 935 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
 936 void __init trap_init_f00f_bug(void)
 937 {
 938         __set_fixmap(FIX_F00F_IDT, __pa(&idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
 939
 940         /*
 941          * Update the IDT descriptor and reload the IDT so that
 942          * it uses the read-only mapped virtual address.
 943          */
 944         idt_descr.address = fix_to_virt(FIX_F00F_IDT);
 945         __asm__ __volatile__("lidt %0" : : "m" (idt_descr));
 946 }
 947 #endif
 948
 949 #define _set_gate(gate_addr,type,dpl,addr,seg) \
 950 do { \
 951   int __d0, __d1; \
 952   __asm__ __volatile__ ("movw %%dx,%%ax\n\t" \
 953         "movw %4,%%dx\n\t" \
 954         "movl %%eax,%0\n\t" \
 955         "movl %%edx,%1" \
 956         :"=m" (*((long *) (gate_addr))), \
 957          "=m" (*(1+(long *) (gate_addr))), "=&a" (__d0), "=&d" (__d1) \
 958         :"i" ((short) (0x8000+(dpl<<13)+(type<<8))), \
 959          "3" ((char *) (addr)),"2" ((seg) << 16)); \
 960 } while (0)
 961
 962
 963 /*
 964  * This needs to use 'idt_table' rather than 'idt', and
 965  * thus use the _nonmapped_ version of the IDT, as the
 966  * Pentium F0 0F bugfix can have resulted in the mapped
 967  * IDT being write-protected.
 968  */
 969 void set_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
 970 {
 971         _set_gate(idt_table+n,14,0,addr,__KERNEL_CS);
 972 }
 973
 974 /*
 975  * This routine sets up an interrupt gate at directory privilege level 3.
 976  */
 977 static inline void set_system_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
 978 {
 979         _set_gate(idt_table+n, 14, 3, addr, __KERNEL_CS);
 980 }
 981
 982 static void __init set_trap_gate(unsigned int n, void *addr)
 983 {
 984         _set_gate(idt_table+n,15,0,addr,__KERNEL_CS);
 985 }
 986
 987 static void __init set_system_gate(unsigned int n, void *addr)
 988 {
 989         _set_gate(idt_table+n,15,3,addr,__KERNEL_CS);
 990 }
 991
 992 static void __init set_task_gate(unsigned int n, unsigned int gdt_entry)
 993 {
 994         _set_gate(idt_table+n,5,0,0,(gdt_entry<<3));
 995 }
 996
 997
 998 void __init trap_init(void)
 999 {
1000 #ifdef CONFIG_EISA
1001         void __iomem *p = ioremap(0x0FFFD9, 4);
1002         if (readl(p) == 'E'+('I'<<8)+('S'<<16)+('A'<<24)) {
1003                 EISA_bus = 1;
1004         }
1005         iounmap(p);
1006 #endif
1007
1008 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1009         init_apic_mappings();
1010 #endif
1011
1012         set_trap_gate(0,&divide_error);
1013         set_intr_gate(1,&debug);
1014         set_intr_gate(2,&nmi);
1015         set_system_intr_gate(3, &int3); /* int3-5 can be called from all */
1016         set_system_gate(4,&overflow);
1017         set_system_gate(5,&bounds);
1018         set_trap_gate(6,&invalid_op);
1019         set_trap_gate(7,&device_not_available);
1020         set_task_gate(8,GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
1021         set_trap_gate(9,&coprocessor_segment_overrun);
1022         set_trap_gate(10,&invalid_TSS);
1023         set_trap_gate(11,&segment_not_present);
1024         set_trap_gate(12,&stack_segment);
1025         set_trap_gate(13,&general_protection);
1026         set_intr_gate(14,&page_fault);
1027         set_trap_gate(15,&spurious_interrupt_bug);
1028         set_trap_gate(16,&coprocessor_error);
1029         set_trap_gate(17,&alignment_check);
1030 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1031         set_trap_gate(18,&machine_check);
1032 #endif
1033         set_trap_gate(19,&simd_coprocessor_error);
1034
1035         set_system_gate(SYSCALL_VECTOR,&system_call);
1036
1037         /*
1038          * Should be a barrier for any external CPU state.
1039          */
1040         cpu_init();
1041
1042         trap_init_hook();
1043 }