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/sched.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/string.h>
  17 #include <linux/errno.h>
  18 #include <linux/timer.h>
  19 #include <linux/mm.h>
  20 #include <linux/init.h>
  21 #include <linux/delay.h>
  22 #include <linux/spinlock.h>
  23 #include <linux/interrupt.h>
  24 #include <linux/highmem.h>
  25 #include <linux/kallsyms.h>
  26 #include <linux/ptrace.h>
  27 #include <linux/utsname.h>
  28 #include <linux/kprobes.h>
  29 #include <linux/kexec.h>
  30 #include <linux/unwind.h>
  31
  32 #ifdef CONFIG_EISA
  33 #include <linux/ioport.h>
  34 #include <linux/eisa.h>
  35 #endif
  36
  37 #ifdef CONFIG_MCA
  38 #include <linux/mca.h>
  39 #endif
  40
  41 #include <asm/processor.h>
  42 #include <asm/system.h>
  43 #include <asm/uaccess.h>
  44 #include <asm/io.h>
  45 #include <asm/atomic.h>
  46 #include <asm/debugreg.h>
  47 #include <asm/desc.h>
  48 #include <asm/i387.h>
  49 #include <asm/nmi.h>
  50 #include <asm/unwind.h>
  51 #include <asm/smp.h>
  52 #include <asm/arch_hooks.h>
  53 #include <asm/kdebug.h>
  54
  55 #include <linux/module.h>
  56
  57 #include "mach_traps.h"
  58
  59 asmlinkage int system_call(void);
  60
  61 struct desc_struct default_ldt[] = { { 0, 0 }, { 0, 0 }, { 0, 0 },
  62                 { 0, 0 }, { 0, 0 } };
  63
  64 /* Do we ignore FPU interrupts ? */
  65 char ignore_fpu_irq = 0;
  66
  67 /*
  68  * The IDT has to be page-aligned to simplify the Pentium
  69  * F0 0F bug workaround.. We have a special link segment
  70  * for this.
  71  */
  72 struct desc_struct idt_table[256] __attribute__((__section__(".data.idt"))) = { {0, 0}, };
  73
  74 asmlinkage void divide_error(void);
  75 asmlinkage void debug(void);
  76 asmlinkage void nmi(void);
  77 asmlinkage void int3(void);
  78 asmlinkage void overflow(void);
  79 asmlinkage void bounds(void);
  80 asmlinkage void invalid_op(void);
  81 asmlinkage void device_not_available(void);
  82 asmlinkage void coprocessor_segment_overrun(void);
  83 asmlinkage void invalid_TSS(void);
  84 asmlinkage void segment_not_present(void);
  85 asmlinkage void stack_segment(void);
  86 asmlinkage void general_protection(void);
  87 asmlinkage void page_fault(void);
  88 asmlinkage void coprocessor_error(void);
  89 asmlinkage void simd_coprocessor_error(void);
  90 asmlinkage void alignment_check(void);
  91 asmlinkage void spurious_interrupt_bug(void);
  92 asmlinkage void machine_check(void);
  93
  94 static int kstack_depth_to_print = 24;
  95 #ifdef CONFIG_STACK_UNWIND
  96 static int call_trace = 1;
  97 #else
  98 #define call_trace (-1)
  99 #endif
 100 ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(i386die_chain);
 101
 102 int register_die_notifier(struct notifier_block *nb)
 103 {
 104         vmalloc_sync_all();
 105         return atomic_notifier_chain_register(&i386die_chain, nb);
 106 }
 107 EXPORT_SYMBOL(register_die_notifier); /* used modular by kdb */
 108
 109 int unregister_die_notifier(struct notifier_block *nb)
 110 {
 111         return atomic_notifier_chain_unregister(&i386die_chain, nb);
 112 }
 113 EXPORT_SYMBOL(unregister_die_notifier); /* used modular by kdb */
 114
 115 static inline int valid_stack_ptr(struct thread_info *tinfo, void *p)
 116 {
 117         return  p > (void *)tinfo &&
 118                 p < (void *)tinfo + THREAD_SIZE - 3;
 119 }
 120
 121 /*
 122  * Print one address/symbol entries per line.
 123  */
 124 static inline void print_addr_and_symbol(unsigned long addr, char *log_lvl)
 125 {
 126         printk(" [<%08lx>] ", addr);
 127
 128         print_symbol("%s\n", addr);
 129 }
 130
 131 static inline unsigned long print_context_stack(struct thread_info *tinfo,
 132                                 unsigned long *stack, unsigned long ebp,
 133                                 char *log_lvl)
 134 {
 135         unsigned long addr;
 136
 137 #ifdef  CONFIG_FRAME_POINTER
 138         while (valid_stack_ptr(tinfo, (void *)ebp)) {
 139                 addr = *(unsigned long *)(ebp + 4);
 140                 print_addr_and_symbol(addr, log_lvl);
 141                 /*
 142                  * break out of recursive entries (such as
 143                  * end_of_stack_stop_unwind_function):
 144                  */
 145                 if (ebp == *(unsigned long *)ebp)
 146                         break;
 147                 ebp = *(unsigned long *)ebp;
 148         }
 149 #else
 150         while (valid_stack_ptr(tinfo, stack)) {
 151                 addr = *stack++;
 152                 if (__kernel_text_address(addr))
 153                         print_addr_and_symbol(addr, log_lvl);
 154         }
 155 #endif
 156         return ebp;
 157 }
 158
 159 static asmlinkage int
 160 show_trace_unwind(struct unwind_frame_info *info, void *log_lvl)
 161 {
 162         int n = 0;
 163
 164         while (unwind(info) == 0 && UNW_PC(info)) {
 165                 n++;
 166                 print_addr_and_symbol(UNW_PC(info), log_lvl);
 167                 if (arch_unw_user_mode(info))
 168                         break;
 169         }
 170         return n;
 171 }
 172
 173 static void show_trace_log_lvl(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs,
 174                                unsigned long *stack, char *log_lvl)
 175 {
 176         unsigned long ebp;
 177
 178         if (!task)
 179                 task = current;
 180
 181         if (call_trace >= 0) {
 182                 int unw_ret = 0;
 183                 struct unwind_frame_info info;
 184
 185                 if (regs) {
 186                         if (unwind_init_frame_info(&info, task, regs) == 0)
 187                                 unw_ret = show_trace_unwind(&info, log_lvl);
 188                 } else if (task == current)
 189                         unw_ret = unwind_init_running(&info, show_trace_unwind, log_lvl);
 190                 else {
 191                         if (unwind_init_blocked(&info, task) == 0)
 192                                 unw_ret = show_trace_unwind(&info, log_lvl);
 193                 }
 194                 if (unw_ret > 0) {
 195                         if (call_trace == 1 && !arch_unw_user_mode(&info)) {
 196                                 print_symbol("DWARF2 unwinder stuck at %s\n",
 197                                              UNW_PC(&info));
 198                                 if (UNW_SP(&info) >= PAGE_OFFSET) {
 199                                         printk("Leftover inexact backtrace:\n");
 200                                         stack = (void *)UNW_SP(&info);
 201                                 } else
 202                                         printk("Full inexact backtrace again:\n");
 203                         } else if (call_trace >= 1)
 204                                 return;
 205                         else
 206                                 printk("Full inexact backtrace again:\n");
 207                 } else
 208                         printk("Inexact backtrace:\n");
 209         }
 210
 211         if (task == current) {
 212                 /* Grab ebp right from our regs */
 213                 asm ("movl %%ebp, %0" : "=r" (ebp) : );
 214         } else {
 215                 /* ebp is the last reg pushed by switch_to */
 216                 ebp = *(unsigned long *) task->thread.esp;
 217         }
 218
 219         while (1) {
 220                 struct thread_info *context;
 221                 context = (struct thread_info *)
 222                         ((unsigned long)stack & (~(THREAD_SIZE - 1)));
 223                 ebp = print_context_stack(context, stack, ebp, log_lvl);
 224                 stack = (unsigned long*)context->previous_esp;
 225                 if (!stack)
 226                         break;
 227                 printk("%s =======================\n", log_lvl);
 228         }
 229 }
 230
 231 void show_trace(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs, unsigned long * stack)
 232 {
 233         show_trace_log_lvl(task, regs, stack, "");
 234 }
 235
 236 static void show_stack_log_lvl(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs,
 237                                unsigned long *esp, char *log_lvl)
 238 {
 239         unsigned long *stack;
 240         int i;
 241
 242         if (esp == NULL) {
 243                 if (task)
 244                         esp = (unsigned long*)task->thread.esp;
 245                 else
 246                         esp = (unsigned long *)&esp;
 247         }
 248
 249         stack = esp;
 250         for(i = 0; i < kstack_depth_to_print; i++) {
 251                 if (kstack_end(stack))
 252                         break;
 253                 if (i && ((i % 8) == 0))
 254                         printk("\n%s       ", log_lvl);
 255                 printk("%08lx ", *stack++);
 256         }
 257         printk("\n%sCall Trace:\n", log_lvl);
 258         show_trace_log_lvl(task, regs, esp, log_lvl);
 259 }
 260
 261 void show_stack(struct task_struct *task, unsigned long *esp)
 262 {
 263         printk("       ");
 264         show_stack_log_lvl(task, NULL, esp, "");
 265 }
 266
 267 /*
 268  * The architecture-independent dump_stack generator
 269  */
 270 void dump_stack(void)
 271 {
 272         unsigned long stack;
 273
 274         show_trace(current, NULL, &stack);
 275 }
 276
 277 EXPORT_SYMBOL(dump_stack);
 278
 279 void show_registers(struct pt_regs *regs)
 280 {
 281         int i;
 282         int in_kernel = 1;
 283         unsigned long esp;
 284         unsigned short ss;
 285
 286         esp = (unsigned long) (&regs->esp);
 287         savesegment(ss, ss);
 288         if (user_mode_vm(regs)) {
 289                 in_kernel = 0;
 290                 esp = regs->esp;
 291                 ss = regs->xss & 0xffff;
 292         }
 293         print_modules();
 294         printk(KERN_EMERG "CPU:    %d\nEIP:    %04x:[<%08lx>]    %s VLI\n"
 295                         "EFLAGS: %08lx   (%s %.*s) \n",
 296                 smp_processor_id(), 0xffff & regs->xcs, regs->eip,
 297                 print_tainted(), regs->eflags, system_utsname.release,
 298                 (int)strcspn(system_utsname.version, " "),
 299                 system_utsname.version);
 300         print_symbol(KERN_EMERG "EIP is at %s\n", regs->eip);
 301         printk(KERN_EMERG "eax: %08lx   ebx: %08lx   ecx: %08lx   edx: %08lx\n",
 302                 regs->eax, regs->ebx, regs->ecx, regs->edx);
 303         printk(KERN_EMERG "esi: %08lx   edi: %08lx   ebp: %08lx   esp: %08lx\n",
 304                 regs->esi, regs->edi, regs->ebp, esp);
 305         printk(KERN_EMERG "ds: %04x   es: %04x   ss: %04x\n",
 306                 regs->xds & 0xffff, regs->xes & 0xffff, ss);
 307         printk(KERN_EMERG "Process %.*s (pid: %d, ti=%p task=%p task.ti=%p)",
 308                 TASK_COMM_LEN, current->comm, current->pid,
 309                 current_thread_info(), current, current->thread_info);
 310         /*
 311          * When in-kernel, we also print out the stack and code at the
 312          * time of the fault..
 313          */
 314         if (in_kernel) {
 315                 u8 __user *eip;
 316
 317                 printk("\n" KERN_EMERG "Stack: ");
 318                 show_stack_log_lvl(NULL, regs, (unsigned long *)esp, KERN_EMERG);
 319
 320                 printk(KERN_EMERG "Code: ");
 321
 322                 eip = (u8 __user *)regs->eip - 43;
 323                 for (i = 0; i < 64; i++, eip++) {
 324                         unsigned char c;
 325
 326                         if (eip < (u8 __user *)PAGE_OFFSET || __get_user(c, eip)) {
 327                                 printk(" Bad EIP value.");
 328                                 break;
 329                         }
 330                         if (eip == (u8 __user *)regs->eip)
 331                                 printk("<%02x> ", c);
 332                         else
 333                                 printk("%02x ", c);
 334                 }
 335         }
 336         printk("\n");
 337 }
 338
 339 static void handle_BUG(struct pt_regs *regs)
 340 {
 341         unsigned long eip = regs->eip;
 342         unsigned short ud2;
 343
 344         if (eip < PAGE_OFFSET)
 345                 return;
 346         if (__get_user(ud2, (unsigned short __user *)eip))
 347                 return;
 348         if (ud2 != 0x0b0f)
 349                 return;
 350
 351         printk(KERN_EMERG "------------[ cut here ]------------\n");
 352
 353 #ifdef CONFIG_DEBUG_BUGVERBOSE
 354         do {
 355                 unsigned short line;
 356                 char *file;
 357                 char c;
 358
 359                 if (__get_user(line, (unsigned short __user *)(eip + 2)))
 360                         break;
 361                 if (__get_user(file, (char * __user *)(eip + 4)) ||
 362                     (unsigned long)file < PAGE_OFFSET || __get_user(c, file))
 363                         file = "<bad filename>";
 364
 365                 printk(KERN_EMERG "kernel BUG at %s:%d!\n", file, line);
 366                 return;
 367         } while (0);
 368 #endif
 369         printk(KERN_EMERG "Kernel BUG at [verbose debug info unavailable]\n");
 370 }
 371
 372 /* This is gone through when something in the kernel
 373  * has done something bad and is about to be terminated.
 374 */
 375 void die(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
 376 {
 377         static struct {
 378                 spinlock_t lock;
 379                 u32 lock_owner;
 380                 int lock_owner_depth;
 381         } die = {
 382                 .lock =                 SPIN_LOCK_UNLOCKED,
 383                 .lock_owner =           -1,
 384                 .lock_owner_depth =     0
 385         };
 386         static int die_counter;
 387         unsigned long flags;
 388
 389         oops_enter();
 390
 391         if (die.lock_owner != raw_smp_processor_id()) {
 392                 console_verbose();
 393                 spin_lock_irqsave(&die.lock, flags);
 394                 die.lock_owner = smp_processor_id();
 395                 die.lock_owner_depth = 0;
 396                 bust_spinlocks(1);
 397         }
 398         else
 399                 local_save_flags(flags);
 400
 401         if (++die.lock_owner_depth < 3) {
 402                 int nl = 0;
 403                 unsigned long esp;
 404                 unsigned short ss;
 405
 406                 handle_BUG(regs);
 407                 printk(KERN_EMERG "%s: %04lx [#%d]\n", str, err & 0xffff, ++die_counter);
 408 #ifdef CONFIG_PREEMPT
 409                 printk(KERN_EMERG "PREEMPT ");
 410                 nl = 1;
 411 #endif
 412 #ifdef CONFIG_SMP
 413                 if (!nl)
 414                         printk(KERN_EMERG);
 415                 printk("SMP ");
 416                 nl = 1;
 417 #endif
 418 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 419                 if (!nl)
 420                         printk(KERN_EMERG);
 421                 printk("DEBUG_PAGEALLOC");
 422                 nl = 1;
 423 #endif
 424                 if (nl)
 425                         printk("\n");
 426                 if (notify_die(DIE_OOPS, str, regs, err,
 427                                         current->thread.trap_no, SIGSEGV) !=
 428                                 NOTIFY_STOP) {
 429                         show_registers(regs);
 430                         /* Executive summary in case the oops scrolled away */
 431                         esp = (unsigned long) (&regs->esp);
 432                         savesegment(ss, ss);
 433                         if (user_mode(regs)) {
 434                                 esp = regs->esp;
 435                                 ss = regs->xss & 0xffff;
 436                         }
 437                         printk(KERN_EMERG "EIP: [<%08lx>] ", regs->eip);
 438                         print_symbol("%s", regs->eip);
 439                         printk(" SS:ESP %04x:%08lx\n", ss, esp);
 440                 }
 441                 else
 442                         regs = NULL;
 443         } else
 444                 printk(KERN_EMERG "Recursive die() failure, output suppressed\n");
 445
 446         bust_spinlocks(0);
 447         die.lock_owner = -1;
 448         spin_unlock_irqrestore(&die.lock, flags);
 449
 450         if (!regs)
 451                 return;
 452
 453         if (kexec_should_crash(current))
 454                 crash_kexec(regs);
 455
 456         if (in_interrupt())
 457                 panic("Fatal exception in interrupt");
 458
 459         if (panic_on_oops)
 460                 panic("Fatal exception");
 461
 462         oops_exit();
 463         do_exit(SIGSEGV);
 464 }
 465
 466 static inline void die_if_kernel(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
 467 {
 468         if (!user_mode_vm(regs))
 469                 die(str, regs, err);
 470 }
 471
 472 static void __kprobes do_trap(int trapnr, int signr, char *str, int vm86,
 473                               struct pt_regs * regs, long error_code,
 474                               siginfo_t *info)
 475 {
 476         struct task_struct *tsk = current;
 477         tsk->thread.error_code = error_code;
 478         tsk->thread.trap_no = trapnr;
 479
 480         if (regs->eflags & VM_MASK) {
 481                 if (vm86)
 482                         goto vm86_trap;
 483                 goto trap_signal;
 484         }
 485
 486         if (!user_mode(regs))
 487                 goto kernel_trap;
 488
 489         trap_signal: {
 490                 if (info)
 491                         force_sig_info(signr, info, tsk);
 492                 else
 493                         force_sig(signr, tsk);
 494                 return;
 495         }
 496
 497         kernel_trap: {
 498                 if (!fixup_exception(regs))
 499                         die(str, regs, error_code);
 500                 return;
 501         }
 502
 503         vm86_trap: {
 504                 int ret = handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, trapnr);
 505                 if (ret) goto trap_signal;
 506                 return;
 507         }
 508 }
 509
 510 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
 511 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 512 { \
 513         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 514                                                 == NOTIFY_STOP) \
 515                 return; \
 516         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, NULL); \
 517 }
 518
 519 #define DO_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
 520 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 521 { \
 522         siginfo_t info; \
 523         info.si_signo = signr; \
 524         info.si_errno = 0; \
 525         info.si_code = sicode; \
 526         info.si_addr = (void __user *)siaddr; \
 527         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 528                                                 == NOTIFY_STOP) \
 529                 return; \
 530         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, &info); \
 531 }
 532
 533 #define DO_VM86_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
 534 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 535 { \
 536         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 537                                                 == NOTIFY_STOP) \
 538                 return; \
 539         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, NULL); \
 540 }
 541
 542 #define DO_VM86_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
 543 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 544 { \
 545         siginfo_t info; \
 546         info.si_signo = signr; \
 547         info.si_errno = 0; \
 548         info.si_code = sicode; \
 549         info.si_addr = (void __user *)siaddr; \
 550         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 551                                                 == NOTIFY_STOP) \
 552                 return; \
 553         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, &info); \
 554 }
 555
 556 DO_VM86_ERROR_INFO( 0, SIGFPE,  "divide error", divide_error, FPE_INTDIV, regs->eip)
 557 #ifndef CONFIG_KPROBES
 558 DO_VM86_ERROR( 3, SIGTRAP, "int3", int3)
 559 #endif
 560 DO_VM86_ERROR( 4, SIGSEGV, "overflow", overflow)
 561 DO_VM86_ERROR( 5, SIGSEGV, "bounds", bounds)
 562 DO_ERROR_INFO( 6, SIGILL,  "invalid opcode", invalid_op, ILL_ILLOPN, regs->eip)
 563 DO_ERROR( 9, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun", coprocessor_segment_overrun)
 564 DO_ERROR(10, SIGSEGV, "invalid TSS", invalid_TSS)
 565 DO_ERROR(11, SIGBUS,  "segment not present", segment_not_present)
 566 DO_ERROR(12, SIGBUS,  "stack segment", stack_segment)
 567 DO_ERROR_INFO(17, SIGBUS, "alignment check", alignment_check, BUS_ADRALN, 0)
 568 DO_ERROR_INFO(32, SIGSEGV, "iret exception", iret_error, ILL_BADSTK, 0)
 569
 570 fastcall void __kprobes do_general_protection(struct pt_regs * regs,
 571                                               long error_code)
 572 {
 573         int cpu = get_cpu();
 574         struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
 575         struct thread_struct *thread = &current->thread;
 576
 577         /*
 578          * Perform the lazy TSS's I/O bitmap copy. If the TSS has an
 579          * invalid offset set (the LAZY one) and the faulting thread has
 580          * a valid I/O bitmap pointer, we copy the I/O bitmap in the TSS
 581          * and we set the offset field correctly. Then we let the CPU to
 582          * restart the faulting instruction.
 583          */
 584         if (tss->io_bitmap_base == INVALID_IO_BITMAP_OFFSET_LAZY &&
 585             thread->io_bitmap_ptr) {
 586                 memcpy(tss->io_bitmap, thread->io_bitmap_ptr,
 587                        thread->io_bitmap_max);
 588                 /*
 589                  * If the previously set map was extending to higher ports
 590                  * than the current one, pad extra space with 0xff (no access).
 591                  */
 592                 if (thread->io_bitmap_max < tss->io_bitmap_max)
 593                         memset((char *) tss->io_bitmap +
 594                                 thread->io_bitmap_max, 0xff,
 595                                 tss->io_bitmap_max - thread->io_bitmap_max);
 596                 tss->io_bitmap_max = thread->io_bitmap_max;
 597                 tss->io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
 598                 tss->io_bitmap_owner = thread;
 599                 put_cpu();
 600                 return;
 601         }
 602         put_cpu();
 603
 604         current->thread.error_code = error_code;
 605         current->thread.trap_no = 13;
 606
 607         if (regs->eflags & VM_MASK)
 608                 goto gp_in_vm86;
 609
 610         if (!user_mode(regs))
 611                 goto gp_in_kernel;
 612
 613         current->thread.error_code = error_code;
 614         current->thread.trap_no = 13;
 615         force_sig(SIGSEGV, current);
 616         return;
 617
 618 gp_in_vm86:
 619         local_irq_enable();
 620         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
 621         return;
 622
 623 gp_in_kernel:
 624         if (!fixup_exception(regs)) {
 625                 if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs,
 626                                 error_code, 13, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 627                         return;
 628                 die("general protection fault", regs, error_code);
 629         }
 630 }
 631
 632 static void mem_parity_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 633 {
 634         printk(KERN_EMERG "Uhhuh. NMI received. Dazed and confused, but trying "
 635                         "to continue\n");
 636         printk(KERN_EMERG "You probably have a hardware problem with your RAM "
 637                         "chips\n");
 638
 639         /* Clear and disable the memory parity error line. */
 640         clear_mem_error(reason);
 641 }
 642
 643 static void io_check_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 644 {
 645         unsigned long i;
 646
 647         printk(KERN_EMERG "NMI: IOCK error (debug interrupt?)\n");
 648         show_registers(regs);
 649
 650         /* Re-enable the IOCK line, wait for a few seconds */
 651         reason = (reason & 0xf) | 8;
 652         outb(reason, 0x61);
 653         i = 2000;
 654         while (--i) udelay(1000);
 655         reason &= ~8;
 656         outb(reason, 0x61);
 657 }
 658
 659 static void unknown_nmi_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 660 {
 661 #ifdef CONFIG_MCA
 662         /* Might actually be able to figure out what the guilty party
 663         * is. */
 664         if( MCA_bus ) {
 665                 mca_handle_nmi();
 666                 return;
 667         }
 668 #endif
 669         printk("Uhhuh. NMI received for unknown reason %02x on CPU %d.\n",
 670                 reason, smp_processor_id());
 671         printk("Dazed and confused, but trying to continue\n");
 672         printk("Do you have a strange power saving mode enabled?\n");
 673 }
 674
 675 static DEFINE_SPINLOCK(nmi_print_lock);
 676
 677 void die_nmi (struct pt_regs *regs, const char *msg)
 678 {
 679         if (notify_die(DIE_NMIWATCHDOG, msg, regs, 0, 2, SIGINT) ==
 680             NOTIFY_STOP)
 681                 return;
 682
 683         spin_lock(&nmi_print_lock);
 684         /*
 685         * We are in trouble anyway, lets at least try
 686         * to get a message out.
 687         */
 688         bust_spinlocks(1);
 689         printk(KERN_EMERG "%s", msg);
 690         printk(" on CPU%d, eip %08lx, registers:\n",
 691                 smp_processor_id(), regs->eip);
 692         show_registers(regs);
 693         printk(KERN_EMERG "console shuts up ...\n");
 694         console_silent();
 695         spin_unlock(&nmi_print_lock);
 696         bust_spinlocks(0);
 697
 698         /* If we are in kernel we are probably nested up pretty bad
 699          * and might aswell get out now while we still can.
 700         */
 701         if (!user_mode_vm(regs)) {
 702                 current->thread.trap_no = 2;
 703                 crash_kexec(regs);
 704         }
 705
 706         do_exit(SIGSEGV);
 707 }
 708
 709 static void default_do_nmi(struct pt_regs * regs)
 710 {
 711         unsigned char reason = 0;
 712
 713         /* Only the BSP gets external NMIs from the system.  */
 714         if (!smp_processor_id())
 715                 reason = get_nmi_reason();
 716
 717         if (!(reason & 0xc0)) {
 718                 if (notify_die(DIE_NMI_IPI, "nmi_ipi", regs, reason, 2, SIGINT)
 719                                                         == NOTIFY_STOP)
 720                         return;
 721 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 722                 /*
 723                  * Ok, so this is none of the documented NMI sources,
 724                  * so it must be the NMI watchdog.
 725                  */
 726                 if (nmi_watchdog_tick(regs, reason))
 727                         return;
 728                 if (!do_nmi_callback(regs, smp_processor_id()))
 729 #endif
 730                         unknown_nmi_error(reason, regs);
 731
 732                 return;
 733         }
 734         if (notify_die(DIE_NMI, "nmi", regs, reason, 2, SIGINT) == NOTIFY_STOP)
 735                 return;
 736         if (reason & 0x80)
 737                 mem_parity_error(reason, regs);
 738         if (reason & 0x40)
 739                 io_check_error(reason, regs);
 740         /*
 741          * Reassert NMI in case it became active meanwhile
 742          * as it's edge-triggered.
 743          */
 744         reassert_nmi();
 745 }
 746
 747 fastcall void do_nmi(struct pt_regs * regs, long error_code)
 748 {
 749         int cpu;
 750
 751         nmi_enter();
 752
 753         cpu = smp_processor_id();
 754
 755         ++nmi_count(cpu);
 756
 757         default_do_nmi(regs);
 758
 759         nmi_exit();
 760 }
 761
 762 #ifdef CONFIG_KPROBES
 763 fastcall void __kprobes do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
 764 {
 765         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, 3, SIGTRAP)
 766                         == NOTIFY_STOP)
 767                 return;
 768         /* This is an interrupt gate, because kprobes wants interrupts
 769         disabled.  Normal trap handlers don't. */
 770         restore_interrupts(regs);
 771         do_trap(3, SIGTRAP, "int3", 1, regs, error_code, NULL);
 772 }
 773 #endif
 774
 775 /*
 776  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
 777  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
 778  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
 779  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
 780  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
 781  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
 782  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
 783  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
 784  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
 785  *
 786  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
 787  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
 788  * user code runs with the correct debug control register even though
 789  * we clear it here.
 790  *
 791  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
 792  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
 793  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
 794  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
 795  * by user code)
 796  */
 797 fastcall void __kprobes do_debug(struct pt_regs * regs, long error_code)
 798 {
 799         unsigned int condition;
 800         struct task_struct *tsk = current;
 801
 802         get_debugreg(condition, 6);
 803
 804         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, condition, error_code,
 805                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 806                 return;
 807         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
 808         if (regs->eflags & X86_EFLAGS_IF)
 809                 local_irq_enable();
 810
 811         /* Mask out spurious debug traps due to lazy DR7 setting */
 812         if (condition & (DR_TRAP0|DR_TRAP1|DR_TRAP2|DR_TRAP3)) {
 813                 if (!tsk->thread.debugreg[7])
 814                         goto clear_dr7;
 815         }
 816
 817         if (regs->eflags & VM_MASK)
 818                 goto debug_vm86;
 819
 820         /* Save debug status register where ptrace can see it */
 821         tsk->thread.debugreg[6] = condition;
 822
 823         /*
 824          * Single-stepping through TF: make sure we ignore any events in
 825          * kernel space (but re-enable TF when returning to user mode).
 826          */
 827         if (condition & DR_STEP) {
 828                 /*
 829                  * We already checked v86 mode above, so we can
 830                  * check for kernel mode by just checking the CPL
 831                  * of CS.
 832                  */
 833                 if (!user_mode(regs))
 834                         goto clear_TF_reenable;
 835         }
 836
 837         /* Ok, finally something we can handle */
 838         send_sigtrap(tsk, regs, error_code);
 839
 840         /* Disable additional traps. They'll be re-enabled when
 841          * the signal is delivered.
 842          */
 843 clear_dr7:
 844         set_debugreg(0, 7);
 845         return;
 846
 847 debug_vm86:
 848         handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, 1);
 849         return;
 850
 851 clear_TF_reenable:
 852         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
 853         regs->eflags &= ~TF_MASK;
 854         return;
 855 }
 856
 857 /*
 858  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
 859  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
 860  * IRQ13 behaviour
 861  */
 862 void math_error(void __user *eip)
 863 {
 864         struct task_struct * task;
 865         siginfo_t info;
 866         unsigned short cwd, swd;
 867
 868         /*
 869          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 870          */
 871         task = current;
 872         save_init_fpu(task);
 873         task->thread.trap_no = 16;
 874         task->thread.error_code = 0;
 875         info.si_signo = SIGFPE;
 876         info.si_errno = 0;
 877         info.si_code = __SI_FAULT;
 878         info.si_addr = eip;
 879         /*
 880          * (~cwd & swd) will mask out exceptions that are not set to unmasked
 881          * status.  0x3f is the exception bits in these regs, 0x200 is the
 882          * C1 reg you need in case of a stack fault, 0x040 is the stack
 883          * fault bit.  We should only be taking one exception at a time,
 884          * so if this combination doesn't produce any single exception,
 885          * then we have a bad program that isn't syncronizing its FPU usage
 886          * and it will suffer the consequences since we won't be able to
 887          * fully reproduce the context of the exception
 888          */
 889         cwd = get_fpu_cwd(task);
 890         swd = get_fpu_swd(task);
 891         switch (swd & ~cwd & 0x3f) {
 892                 case 0x000: /* No unmasked exception */
 893                         return;
 894                 default:    /* Multiple exceptions */
 895                         break;
 896                 case 0x001: /* Invalid Op */
 897                         /*
 898                          * swd & 0x240 == 0x040: Stack Underflow
 899                          * swd & 0x240 == 0x240: Stack Overflow
 900                          * User must clear the SF bit (0x40) if set
 901                          */
 902                         info.si_code = FPE_FLTINV;
 903                         break;
 904                 case 0x002: /* Denormalize */
 905                 case 0x010: /* Underflow */
 906                         info.si_code = FPE_FLTUND;
 907                         break;
 908                 case 0x004: /* Zero Divide */
 909                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
 910                         break;
 911                 case 0x008: /* Overflow */
 912                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
 913                         break;
 914                 case 0x020: /* Precision */
 915                         info.si_code = FPE_FLTRES;
 916                         break;
 917         }
 918         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 919 }
 920
 921 fastcall void do_coprocessor_error(struct pt_regs * regs, long error_code)
 922 {
 923         ignore_fpu_irq = 1;
 924         math_error((void __user *)regs->eip);
 925 }
 926
 927 static void simd_math_error(void __user *eip)
 928 {
 929         struct task_struct * task;
 930         siginfo_t info;
 931         unsigned short mxcsr;
 932
 933         /*
 934          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 935          */
 936         task = current;
 937         save_init_fpu(task);
 938         task->thread.trap_no = 19;
 939         task->thread.error_code = 0;
 940         info.si_signo = SIGFPE;
 941         info.si_errno = 0;
 942         info.si_code = __SI_FAULT;
 943         info.si_addr = eip;
 944         /*
 945          * The SIMD FPU exceptions are handled a little differently, as there
 946          * is only a single status/control register.  Thus, to determine which
 947          * unmasked exception was caught we must mask the exception mask bits
 948          * at 0x1f80, and then use these to mask the exception bits at 0x3f.
 949          */
 950         mxcsr = get_fpu_mxcsr(task);
 951         switch (~((mxcsr & 0x1f80) >> 7) & (mxcsr & 0x3f)) {
 952                 case 0x000:
 953                 default:
 954                         break;
 955                 case 0x001: /* Invalid Op */
 956                         info.si_code = FPE_FLTINV;
 957                         break;
 958                 case 0x002: /* Denormalize */
 959                 case 0x010: /* Underflow */
 960                         info.si_code = FPE_FLTUND;
 961                         break;
 962                 case 0x004: /* Zero Divide */
 963                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
 964                         break;
 965                 case 0x008: /* Overflow */
 966                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
 967                         break;
 968                 case 0x020: /* Precision */
 969                         info.si_code = FPE_FLTRES;
 970                         break;
 971         }
 972         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 973 }
 974
 975 fastcall void do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs * regs,
 976                                           long error_code)
 977 {
 978         if (cpu_has_xmm) {
 979                 /* Handle SIMD FPU exceptions on PIII+ processors. */
 980                 ignore_fpu_irq = 1;
 981                 simd_math_error((void __user *)regs->eip);
 982         } else {
 983                 /*
 984                  * Handle strange cache flush from user space exception
 985                  * in all other cases.  This is undocumented behaviour.
 986                  */
 987                 if (regs->eflags & VM_MASK) {
 988                         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *)regs,
 989                                           error_code);
 990                         return;
 991                 }
 992                 current->thread.trap_no = 19;
 993                 current->thread.error_code = error_code;
 994                 die_if_kernel("cache flush denied", regs, error_code);
 995                 force_sig(SIGSEGV, current);
 996         }
 997 }
 998
 999 fastcall void do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs * regs,
1000                                           long error_code)
1001 {
1002 #if 0
1003         /* No need to warn about this any longer. */
1004         printk("Ignoring P6 Local APIC Spurious Interrupt Bug...\n");
1005 #endif
1006 }
1007
1008 fastcall void setup_x86_bogus_stack(unsigned char * stk)
1009 {
1010         unsigned long *switch16_ptr, *switch32_ptr;
1011         struct pt_regs *regs;
1012         unsigned long stack_top, stack_bot;
1013         unsigned short iret_frame16_off;
1014         int cpu = smp_processor_id();
1015         /* reserve the space on 32bit stack for the magic switch16 pointer */
1016         memmove(stk, stk + 8, sizeof(struct pt_regs));
1017         switch16_ptr = (unsigned long *)(stk + sizeof(struct pt_regs));
1018         regs = (struct pt_regs *)stk;
1019         /* now the switch32 on 16bit stack */
1020         stack_bot = (unsigned long)&per_cpu(cpu_16bit_stack, cpu);
1021         stack_top = stack_bot + CPU_16BIT_STACK_SIZE;
1022         switch32_ptr = (unsigned long *)(stack_top - 8);
1023         iret_frame16_off = CPU_16BIT_STACK_SIZE - 8 - 20;
1024         /* copy iret frame on 16bit stack */
1025         memcpy((void *)(stack_bot + iret_frame16_off), &regs->eip, 20);
1026         /* fill in the switch pointers */
1027         switch16_ptr[0] = (regs->esp & 0xffff0000) | iret_frame16_off;
1028         switch16_ptr[1] = __ESPFIX_SS;
1029         switch32_ptr[0] = (unsigned long)stk + sizeof(struct pt_regs) +
1030                 8 - CPU_16BIT_STACK_SIZE;
1031         switch32_ptr[1] = __KERNEL_DS;
1032 }
1033
1034 fastcall unsigned char * fixup_x86_bogus_stack(unsigned short sp)
1035 {
1036         unsigned long *switch32_ptr;
1037         unsigned char *stack16, *stack32;
1038         unsigned long stack_top, stack_bot;
1039         int len;
1040         int cpu = smp_processor_id();
1041         stack_bot = (unsigned long)&per_cpu(cpu_16bit_stack, cpu);
1042         stack_top = stack_bot + CPU_16BIT_STACK_SIZE;
1043         switch32_ptr = (unsigned long *)(stack_top - 8);
1044         /* copy the data from 16bit stack to 32bit stack */
1045         len = CPU_16BIT_STACK_SIZE - 8 - sp;
1046         stack16 = (unsigned char *)(stack_bot + sp);
1047         stack32 = (unsigned char *)
1048                 (switch32_ptr[0] + CPU_16BIT_STACK_SIZE - 8 - len);
1049         memcpy(stack32, stack16, len);
1050         return stack32;
1051 }
1052
1053 /*
1054  *  'math_state_restore()' saves the current math information in the
1055  * old math state array, and gets the new ones from the current task
1056  *
1057  * Careful.. There are problems with IBM-designed IRQ13 behaviour.
1058  * Don't touch unless you *really* know how it works.
1059  *
1060  * Must be called with kernel preemption disabled (in this case,
1061  * local interrupts are disabled at the call-site in entry.S).
1062  */
1063 asmlinkage void math_state_restore(struct pt_regs regs)
1064 {
1065         struct thread_info *thread = current_thread_info();
1066         struct task_struct *tsk = thread->task;
1067
1068         clts();         /* Allow maths ops (or we recurse) */
1069         if (!tsk_used_math(tsk))
1070                 init_fpu(tsk);
1071         restore_fpu(tsk);
1072         thread->status |= TS_USEDFPU;   /* So we fnsave on switch_to() */
1073 }
1074
1075 #ifndef CONFIG_MATH_EMULATION
1076
1077 asmlinkage void math_emulate(long arg)
1078 {
1079         printk(KERN_EMERG "math-emulation not enabled and no coprocessor found.\n");
1080         printk(KERN_EMERG "killing %s.\n",current->comm);
1081         force_sig(SIGFPE,current);
1082         schedule();
1083 }
1084
1085 #endif /* CONFIG_MATH_EMULATION */
1086
1087 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
1088 void __init trap_init_f00f_bug(void)
1089 {
1090         __set_fixmap(FIX_F00F_IDT, __pa(&idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
1091
1092         /*
1093          * Update the IDT descriptor and reload the IDT so that
1094          * it uses the read-only mapped virtual address.
1095          */
1096         idt_descr.address = fix_to_virt(FIX_F00F_IDT);
1097         load_idt(&idt_descr);
1098 }
1099 #endif
1100
1101 #define _set_gate(gate_addr,type,dpl,addr,seg) \
1102 do { \
1103   int __d0, __d1; \
1104   __asm__ __volatile__ ("movw %%dx,%%ax\n\t" \
1105         "movw %4,%%dx\n\t" \
1106         "movl %%eax,%0\n\t" \
1107         "movl %%edx,%1" \
1108         :"=m" (*((long *) (gate_addr))), \
1109          "=m" (*(1+(long *) (gate_addr))), "=&a" (__d0), "=&d" (__d1) \
1110         :"i" ((short) (0x8000+(dpl<<13)+(type<<8))), \
1111          "3" ((char *) (addr)),"2" ((seg) << 16)); \
1112 } while (0)
1113
1114
1115 /*
1116  * This needs to use 'idt_table' rather than 'idt', and
1117  * thus use the _nonmapped_ version of the IDT, as the
1118  * Pentium F0 0F bugfix can have resulted in the mapped
1119  * IDT being write-protected.
1120  */
1121 void set_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
1122 {
1123         _set_gate(idt_table+n,14,0,addr,__KERNEL_CS);
1124 }
1125
1126 /*
1127  * This routine sets up an interrupt gate at directory privilege level 3.
1128  */
1129 static inline void set_system_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
1130 {
1131         _set_gate(idt_table+n, 14, 3, addr, __KERNEL_CS);
1132 }
1133
1134 static void __init set_trap_gate(unsigned int n, void *addr)
1135 {
1136         _set_gate(idt_table+n,15,0,addr,__KERNEL_CS);
1137 }
1138
1139 static void __init set_system_gate(unsigned int n, void *addr)
1140 {
1141         _set_gate(idt_table+n,15,3,addr,__KERNEL_CS);
1142 }
1143
1144 static void __init set_task_gate(unsigned int n, unsigned int gdt_entry)
1145 {
1146         _set_gate(idt_table+n,5,0,0,(gdt_entry<<3));
1147 }
1148
1149
1150 void __init trap_init(void)
1151 {
1152 #ifdef CONFIG_EISA
1153         void __iomem *p = ioremap(0x0FFFD9, 4);
1154         if (readl(p) == 'E'+('I'<<8)+('S'<<16)+('A'<<24)) {
1155                 EISA_bus = 1;
1156         }
1157         iounmap(p);
1158 #endif
1159
1160 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1161         init_apic_mappings();
1162 #endif
1163
1164         set_trap_gate(0,&divide_error);
1165         set_intr_gate(1,&debug);
1166         set_intr_gate(2,&nmi);
1167         set_system_intr_gate(3, &int3); /* int3/4 can be called from all */
1168         set_system_gate(4,&overflow);
1169         set_trap_gate(5,&bounds);
1170         set_trap_gate(6,&invalid_op);
1171         set_trap_gate(7,&device_not_available);
1172         set_task_gate(8,GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
1173         set_trap_gate(9,&coprocessor_segment_overrun);
1174         set_trap_gate(10,&invalid_TSS);
1175         set_trap_gate(11,&segment_not_present);
1176         set_trap_gate(12,&stack_segment);
1177         set_trap_gate(13,&general_protection);
1178         set_intr_gate(14,&page_fault);
1179         set_trap_gate(15,&spurious_interrupt_bug);
1180         set_trap_gate(16,&coprocessor_error);
1181         set_trap_gate(17,&alignment_check);
1182 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1183         set_trap_gate(18,&machine_check);
1184 #endif
1185         set_trap_gate(19,&simd_coprocessor_error);
1186
1187         if (cpu_has_fxsr) {
1188                 /*
1189                  * Verify that the FXSAVE/FXRSTOR data will be 16-byte aligned.
1190                  * Generates a compile-time "error: zero width for bit-field" if
1191                  * the alignment is wrong.
1192                  */
1193                 struct fxsrAlignAssert {
1194                         int _:!(offsetof(struct task_struct,
1195                                         thread.i387.fxsave) & 15);
1196                 };
1197
1198                 printk(KERN_INFO "Enabling fast FPU save and restore... ");
1199                 set_in_cr4(X86_CR4_OSFXSR);
1200                 printk("done.\n");
1201         }
1202         if (cpu_has_xmm) {
1203                 printk(KERN_INFO "Enabling unmasked SIMD FPU exception "
1204                                 "support... ");
1205                 set_in_cr4(X86_CR4_OSXMMEXCPT);
1206                 printk("done.\n");
1207         }
1208
1209         set_system_gate(SYSCALL_VECTOR,&system_call);
1210
1211         /*
1212          * Should be a barrier for any external CPU state.
1213          */
1214         cpu_init();
1215
1216         trap_init_hook();
1217 }
1218
1219 static int __init kstack_setup(char *s)
1220 {
1221         kstack_depth_to_print = simple_strtoul(s, NULL, 0);
1222         return 1;
1223 }
1224 __setup("kstack=", kstack_setup);
1225
1226 #ifdef CONFIG_STACK_UNWIND
1227 static int __init call_trace_setup(char *s)
1228 {
1229         if (strcmp(s, "old") == 0)
1230                 call_trace = -1;
1231         else if (strcmp(s, "both") == 0)
1232                 call_trace = 0;
1233         else if (strcmp(s, "newfallback") == 0)
1234                 call_trace = 1;
1235         else if (strcmp(s, "new") == 2)
1236                 call_trace = 2;
1237         return 1;
1238 }
1239 __setup("call_trace=", call_trace_setup);
1240 #endif