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 #include <linux/uaccess.h>
  32
  33 #ifdef CONFIG_EISA
  34 #include <linux/ioport.h>
  35 #include <linux/eisa.h>
  36 #endif
  37
  38 #ifdef CONFIG_MCA
  39 #include <linux/mca.h>
  40 #endif
  41
  42 #include <asm/processor.h>
  43 #include <asm/system.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 #include <asm/stacktrace.h>
  55
  56 #include <linux/module.h>
  57
  58 #include "mach_traps.h"
  59
  60 int panic_on_unrecovered_nmi;
  61
  62 asmlinkage int system_call(void);
  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 static inline unsigned long print_context_stack(struct thread_info *tinfo,
 122                                 unsigned long *stack, unsigned long ebp,
 123                                 struct stacktrace_ops *ops, void *data)
 124 {
 125         unsigned long addr;
 126
 127 #ifdef  CONFIG_FRAME_POINTER
 128         while (valid_stack_ptr(tinfo, (void *)ebp)) {
 129                 unsigned long new_ebp;
 130                 addr = *(unsigned long *)(ebp + 4);
 131                 ops->address(data, addr);
 132                 /*
 133                  * break out of recursive entries (such as
 134                  * end_of_stack_stop_unwind_function). Also,
 135                  * we can never allow a frame pointer to
 136                  * move downwards!
 137                  */
 138                 new_ebp = *(unsigned long *)ebp;
 139                 if (new_ebp <= ebp)
 140                         break;
 141                 ebp = new_ebp;
 142         }
 143 #else
 144         while (valid_stack_ptr(tinfo, stack)) {
 145                 addr = *stack++;
 146                 if (__kernel_text_address(addr))
 147                         ops->address(data, addr);
 148         }
 149 #endif
 150         return ebp;
 151 }
 152
 153 struct ops_and_data {
 154         struct stacktrace_ops *ops;
 155         void *data;
 156 };
 157
 158 static asmlinkage int
 159 dump_trace_unwind(struct unwind_frame_info *info, void *data)
 160 {
 161         struct ops_and_data *oad = (struct ops_and_data *)data;
 162         int n = 0;
 163
 164         while (unwind(info) == 0 && UNW_PC(info)) {
 165                 n++;
 166                 oad->ops->address(oad->data, UNW_PC(info));
 167                 if (arch_unw_user_mode(info))
 168                         break;
 169         }
 170         return n;
 171 }
 172
 173 #define MSG(msg) ops->warning(data, msg)
 174
 175 void dump_trace(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs,
 176                 unsigned long *stack,
 177                 struct stacktrace_ops *ops, void *data)
 178 {
 179         unsigned long ebp = 0;
 180
 181         if (!task)
 182                 task = current;
 183
 184         if (call_trace >= 0) {
 185                 int unw_ret = 0;
 186                 struct unwind_frame_info info;
 187                 struct ops_and_data oad = { .ops = ops, .data = data };
 188
 189                 if (regs) {
 190                         if (unwind_init_frame_info(&info, task, regs) == 0)
 191                                 unw_ret = dump_trace_unwind(&info, &oad);
 192                 } else if (task == current)
 193                         unw_ret = unwind_init_running(&info, dump_trace_unwind,
 194                                                       &oad);
 195                 else {
 196                         if (unwind_init_blocked(&info, task) == 0)
 197                                 unw_ret = dump_trace_unwind(&info, &oad);
 198                 }
 199                 if (unw_ret > 0) {
 200                         if (call_trace == 1 && !arch_unw_user_mode(&info)) {
 201                                 ops->warning_symbol(data,
 202                                              "DWARF2 unwinder stuck at %s",
 203                                              UNW_PC(&info));
 204                                 if (UNW_SP(&info) >= PAGE_OFFSET) {
 205                                         MSG("Leftover inexact backtrace:");
 206                                         stack = (void *)UNW_SP(&info);
 207                                         if (!stack)
 208                                                 return;
 209                                         ebp = UNW_FP(&info);
 210                                 } else
 211                                         MSG("Full inexact backtrace again:");
 212                         } else if (call_trace >= 1)
 213                                 return;
 214                         else
 215                                 MSG("Full inexact backtrace again:");
 216                 } else
 217                         MSG("Inexact backtrace:");
 218         }
 219         if (!stack) {
 220                 unsigned long dummy;
 221                 stack = &dummy;
 222                 if (task && task != current)
 223                         stack = (unsigned long *)task->thread.esp;
 224         }
 225
 226 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
 227         if (!ebp) {
 228                 if (task == current) {
 229                         /* Grab ebp right from our regs */
 230                         asm ("movl %%ebp, %0" : "=r" (ebp) : );
 231                 } else {
 232                         /* ebp is the last reg pushed by switch_to */
 233                         ebp = *(unsigned long *) task->thread.esp;
 234                 }
 235         }
 236 #endif
 237
 238         while (1) {
 239                 struct thread_info *context;
 240                 context = (struct thread_info *)
 241                         ((unsigned long)stack & (~(THREAD_SIZE - 1)));
 242                 ebp = print_context_stack(context, stack, ebp, ops, data);
 243                 /* Should be after the line below, but somewhere
 244                    in early boot context comes out corrupted and we
 245                    can't reference it -AK */
 246                 if (ops->stack(data, "IRQ") < 0)
 247                         break;
 248                 stack = (unsigned long*)context->previous_esp;
 249                 if (!stack)
 250                         break;
 251         }
 252 }
 253 EXPORT_SYMBOL(dump_trace);
 254
 255 static void
 256 print_trace_warning_symbol(void *data, char *msg, unsigned long symbol)
 257 {
 258         printk(data);
 259         print_symbol(msg, symbol);
 260         printk("\n");
 261 }
 262
 263 static void print_trace_warning(void *data, char *msg)
 264 {
 265         printk("%s%s\n", (char *)data, msg);
 266 }
 267
 268 static int print_trace_stack(void *data, char *name)
 269 {
 270         return 0;
 271 }
 272
 273 /*
 274  * Print one address/symbol entries per line.
 275  */
 276 static void print_trace_address(void *data, unsigned long addr)
 277 {
 278         printk("%s [<%08lx>] ", (char *)data, addr);
 279         print_symbol("%s\n", addr);
 280 }
 281
 282 static struct stacktrace_ops print_trace_ops = {
 283         .warning = print_trace_warning,
 284         .warning_symbol = print_trace_warning_symbol,
 285         .stack = print_trace_stack,
 286         .address = print_trace_address,
 287 };
 288
 289 static void
 290 show_trace_log_lvl(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs,
 291                    unsigned long * stack, char *log_lvl)
 292 {
 293         dump_trace(task, regs, stack, &print_trace_ops, log_lvl);
 294         printk("%s =======================\n", log_lvl);
 295 }
 296
 297 void show_trace(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs,
 298                 unsigned long * stack)
 299 {
 300         show_trace_log_lvl(task, regs, stack, "");
 301 }
 302
 303 static void show_stack_log_lvl(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs,
 304                                unsigned long *esp, char *log_lvl)
 305 {
 306         unsigned long *stack;
 307         int i;
 308
 309         if (esp == NULL) {
 310                 if (task)
 311                         esp = (unsigned long*)task->thread.esp;
 312                 else
 313                         esp = (unsigned long *)&esp;
 314         }
 315
 316         stack = esp;
 317         for(i = 0; i < kstack_depth_to_print; i++) {
 318                 if (kstack_end(stack))
 319                         break;
 320                 if (i && ((i % 8) == 0))
 321                         printk("\n%s       ", log_lvl);
 322                 printk("%08lx ", *stack++);
 323         }
 324         printk("\n%sCall Trace:\n", log_lvl);
 325         show_trace_log_lvl(task, regs, esp, log_lvl);
 326 }
 327
 328 void show_stack(struct task_struct *task, unsigned long *esp)
 329 {
 330         printk("       ");
 331         show_stack_log_lvl(task, NULL, esp, "");
 332 }
 333
 334 /*
 335  * The architecture-independent dump_stack generator
 336  */
 337 void dump_stack(void)
 338 {
 339         unsigned long stack;
 340
 341         show_trace(current, NULL, &stack);
 342 }
 343
 344 EXPORT_SYMBOL(dump_stack);
 345
 346 void show_registers(struct pt_regs *regs)
 347 {
 348         int i;
 349         int in_kernel = 1;
 350         unsigned long esp;
 351         unsigned short ss;
 352
 353         esp = (unsigned long) (&regs->esp);
 354         savesegment(ss, ss);
 355         if (user_mode_vm(regs)) {
 356                 in_kernel = 0;
 357                 esp = regs->esp;
 358                 ss = regs->xss & 0xffff;
 359         }
 360         print_modules();
 361         printk(KERN_EMERG "CPU:    %d\n"
 362                 KERN_EMERG "EIP:    %04x:[<%08lx>]    %s VLI\n"
 363                 KERN_EMERG "EFLAGS: %08lx   (%s %.*s)\n",
 364                 smp_processor_id(), 0xffff & regs->xcs, regs->eip,
 365                 print_tainted(), regs->eflags, init_utsname()->release,
 366                 (int)strcspn(init_utsname()->version, " "),
 367                 init_utsname()->version);
 368         print_symbol(KERN_EMERG "EIP is at %s\n", regs->eip);
 369         printk(KERN_EMERG "eax: %08lx   ebx: %08lx   ecx: %08lx   edx: %08lx\n",
 370                 regs->eax, regs->ebx, regs->ecx, regs->edx);
 371         printk(KERN_EMERG "esi: %08lx   edi: %08lx   ebp: %08lx   esp: %08lx\n",
 372                 regs->esi, regs->edi, regs->ebp, esp);
 373         printk(KERN_EMERG "ds: %04x   es: %04x   ss: %04x\n",
 374                 regs->xds & 0xffff, regs->xes & 0xffff, ss);
 375         printk(KERN_EMERG "Process %.*s (pid: %d, ti=%p task=%p task.ti=%p)",
 376                 TASK_COMM_LEN, current->comm, current->pid,
 377                 current_thread_info(), current, current->thread_info);
 378         /*
 379          * When in-kernel, we also print out the stack and code at the
 380          * time of the fault..
 381          */
 382         if (in_kernel) {
 383                 u8 *eip;
 384                 int code_bytes = 64;
 385                 unsigned char c;
 386
 387                 printk("\n" KERN_EMERG "Stack: ");
 388                 show_stack_log_lvl(NULL, regs, (unsigned long *)esp, KERN_EMERG);
 389
 390                 printk(KERN_EMERG "Code: ");
 391
 392                 eip = (u8 *)regs->eip - 43;
 393                 if (eip < (u8 *)PAGE_OFFSET ||
 394                         probe_kernel_address(eip, c)) {
 395                         /* try starting at EIP */
 396                         eip = (u8 *)regs->eip;
 397                         code_bytes = 32;
 398                 }
 399                 for (i = 0; i < code_bytes; i++, eip++) {
 400                         if (eip < (u8 *)PAGE_OFFSET ||
 401                                 probe_kernel_address(eip, c)) {
 402                                 printk(" Bad EIP value.");
 403                                 break;
 404                         }
 405                         if (eip == (u8 *)regs->eip)
 406                                 printk("<%02x> ", c);
 407                         else
 408                                 printk("%02x ", c);
 409                 }
 410         }
 411         printk("\n");
 412 }
 413
 414 static void handle_BUG(struct pt_regs *regs)
 415 {
 416         unsigned long eip = regs->eip;
 417         unsigned short ud2;
 418
 419         if (eip < PAGE_OFFSET)
 420                 return;
 421         if (probe_kernel_address((unsigned short *)eip, ud2))
 422                 return;
 423         if (ud2 != 0x0b0f)
 424                 return;
 425
 426         printk(KERN_EMERG "------------[ cut here ]------------\n");
 427
 428 #ifdef CONFIG_DEBUG_BUGVERBOSE
 429         do {
 430                 unsigned short line;
 431                 char *file;
 432                 char c;
 433
 434                 if (probe_kernel_address((unsigned short *)(eip + 2), line))
 435                         break;
 436                 if (probe_kernel_address((char **)(eip + 4), file) ||
 437                     (unsigned long)file < PAGE_OFFSET ||
 438                         probe_kernel_address(file, c))
 439                         file = "<bad filename>";
 440
 441                 printk(KERN_EMERG "kernel BUG at %s:%d!\n", file, line);
 442                 return;
 443         } while (0);
 444 #endif
 445         printk(KERN_EMERG "Kernel BUG at [verbose debug info unavailable]\n");
 446 }
 447
 448 /* This is gone through when something in the kernel
 449  * has done something bad and is about to be terminated.
 450 */
 451 void die(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
 452 {
 453         static struct {
 454                 spinlock_t lock;
 455                 u32 lock_owner;
 456                 int lock_owner_depth;
 457         } die = {
 458                 .lock =                 SPIN_LOCK_UNLOCKED,
 459                 .lock_owner =           -1,
 460                 .lock_owner_depth =     0
 461         };
 462         static int die_counter;
 463         unsigned long flags;
 464
 465         oops_enter();
 466
 467         if (die.lock_owner != raw_smp_processor_id()) {
 468                 console_verbose();
 469                 spin_lock_irqsave(&die.lock, flags);
 470                 die.lock_owner = smp_processor_id();
 471                 die.lock_owner_depth = 0;
 472                 bust_spinlocks(1);
 473         }
 474         else
 475                 local_save_flags(flags);
 476
 477         if (++die.lock_owner_depth < 3) {
 478                 int nl = 0;
 479                 unsigned long esp;
 480                 unsigned short ss;
 481
 482                 handle_BUG(regs);
 483                 printk(KERN_EMERG "%s: %04lx [#%d]\n", str, err & 0xffff, ++die_counter);
 484 #ifdef CONFIG_PREEMPT
 485                 printk(KERN_EMERG "PREEMPT ");
 486                 nl = 1;
 487 #endif
 488 #ifdef CONFIG_SMP
 489                 if (!nl)
 490                         printk(KERN_EMERG);
 491                 printk("SMP ");
 492                 nl = 1;
 493 #endif
 494 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 495                 if (!nl)
 496                         printk(KERN_EMERG);
 497                 printk("DEBUG_PAGEALLOC");
 498                 nl = 1;
 499 #endif
 500                 if (nl)
 501                         printk("\n");
 502                 if (notify_die(DIE_OOPS, str, regs, err,
 503                                         current->thread.trap_no, SIGSEGV) !=
 504                                 NOTIFY_STOP) {
 505                         show_registers(regs);
 506                         /* Executive summary in case the oops scrolled away */
 507                         esp = (unsigned long) (&regs->esp);
 508                         savesegment(ss, ss);
 509                         if (user_mode(regs)) {
 510                                 esp = regs->esp;
 511                                 ss = regs->xss & 0xffff;
 512                         }
 513                         printk(KERN_EMERG "EIP: [<%08lx>] ", regs->eip);
 514                         print_symbol("%s", regs->eip);
 515                         printk(" SS:ESP %04x:%08lx\n", ss, esp);
 516                 }
 517                 else
 518                         regs = NULL;
 519         } else
 520                 printk(KERN_EMERG "Recursive die() failure, output suppressed\n");
 521
 522         bust_spinlocks(0);
 523         die.lock_owner = -1;
 524         spin_unlock_irqrestore(&die.lock, flags);
 525
 526         if (!regs)
 527                 return;
 528
 529         if (kexec_should_crash(current))
 530                 crash_kexec(regs);
 531
 532         if (in_interrupt())
 533                 panic("Fatal exception in interrupt");
 534
 535         if (panic_on_oops)
 536                 panic("Fatal exception");
 537
 538         oops_exit();
 539         do_exit(SIGSEGV);
 540 }
 541
 542 static inline void die_if_kernel(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
 543 {
 544         if (!user_mode_vm(regs))
 545                 die(str, regs, err);
 546 }
 547
 548 static void __kprobes do_trap(int trapnr, int signr, char *str, int vm86,
 549                               struct pt_regs * regs, long error_code,
 550                               siginfo_t *info)
 551 {
 552         struct task_struct *tsk = current;
 553         tsk->thread.error_code = error_code;
 554         tsk->thread.trap_no = trapnr;
 555
 556         if (regs->eflags & VM_MASK) {
 557                 if (vm86)
 558                         goto vm86_trap;
 559                 goto trap_signal;
 560         }
 561
 562         if (!user_mode(regs))
 563                 goto kernel_trap;
 564
 565         trap_signal: {
 566                 if (info)
 567                         force_sig_info(signr, info, tsk);
 568                 else
 569                         force_sig(signr, tsk);
 570                 return;
 571         }
 572
 573         kernel_trap: {
 574                 if (!fixup_exception(regs))
 575                         die(str, regs, error_code);
 576                 return;
 577         }
 578
 579         vm86_trap: {
 580                 int ret = handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, trapnr);
 581                 if (ret) goto trap_signal;
 582                 return;
 583         }
 584 }
 585
 586 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
 587 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 588 { \
 589         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 590                                                 == NOTIFY_STOP) \
 591                 return; \
 592         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, NULL); \
 593 }
 594
 595 #define DO_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
 596 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 597 { \
 598         siginfo_t info; \
 599         info.si_signo = signr; \
 600         info.si_errno = 0; \
 601         info.si_code = sicode; \
 602         info.si_addr = (void __user *)siaddr; \
 603         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 604                                                 == NOTIFY_STOP) \
 605                 return; \
 606         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, &info); \
 607 }
 608
 609 #define DO_VM86_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
 610 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 611 { \
 612         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 613                                                 == NOTIFY_STOP) \
 614                 return; \
 615         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, NULL); \
 616 }
 617
 618 #define DO_VM86_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
 619 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 620 { \
 621         siginfo_t info; \
 622         info.si_signo = signr; \
 623         info.si_errno = 0; \
 624         info.si_code = sicode; \
 625         info.si_addr = (void __user *)siaddr; \
 626         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 627                                                 == NOTIFY_STOP) \
 628                 return; \
 629         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, &info); \
 630 }
 631
 632 DO_VM86_ERROR_INFO( 0, SIGFPE,  "divide error", divide_error, FPE_INTDIV, regs->eip)
 633 #ifndef CONFIG_KPROBES
 634 DO_VM86_ERROR( 3, SIGTRAP, "int3", int3)
 635 #endif
 636 DO_VM86_ERROR( 4, SIGSEGV, "overflow", overflow)
 637 DO_VM86_ERROR( 5, SIGSEGV, "bounds", bounds)
 638 DO_ERROR_INFO( 6, SIGILL,  "invalid opcode", invalid_op, ILL_ILLOPN, regs->eip)
 639 DO_ERROR( 9, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun", coprocessor_segment_overrun)
 640 DO_ERROR(10, SIGSEGV, "invalid TSS", invalid_TSS)
 641 DO_ERROR(11, SIGBUS,  "segment not present", segment_not_present)
 642 DO_ERROR(12, SIGBUS,  "stack segment", stack_segment)
 643 DO_ERROR_INFO(17, SIGBUS, "alignment check", alignment_check, BUS_ADRALN, 0)
 644 DO_ERROR_INFO(32, SIGSEGV, "iret exception", iret_error, ILL_BADSTK, 0)
 645
 646 fastcall void __kprobes do_general_protection(struct pt_regs * regs,
 647                                               long error_code)
 648 {
 649         int cpu = get_cpu();
 650         struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
 651         struct thread_struct *thread = &current->thread;
 652
 653         /*
 654          * Perform the lazy TSS's I/O bitmap copy. If the TSS has an
 655          * invalid offset set (the LAZY one) and the faulting thread has
 656          * a valid I/O bitmap pointer, we copy the I/O bitmap in the TSS
 657          * and we set the offset field correctly. Then we let the CPU to
 658          * restart the faulting instruction.
 659          */
 660         if (tss->io_bitmap_base == INVALID_IO_BITMAP_OFFSET_LAZY &&
 661             thread->io_bitmap_ptr) {
 662                 memcpy(tss->io_bitmap, thread->io_bitmap_ptr,
 663                        thread->io_bitmap_max);
 664                 /*
 665                  * If the previously set map was extending to higher ports
 666                  * than the current one, pad extra space with 0xff (no access).
 667                  */
 668                 if (thread->io_bitmap_max < tss->io_bitmap_max)
 669                         memset((char *) tss->io_bitmap +
 670                                 thread->io_bitmap_max, 0xff,
 671                                 tss->io_bitmap_max - thread->io_bitmap_max);
 672                 tss->io_bitmap_max = thread->io_bitmap_max;
 673                 tss->io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
 674                 tss->io_bitmap_owner = thread;
 675                 put_cpu();
 676                 return;
 677         }
 678         put_cpu();
 679
 680         current->thread.error_code = error_code;
 681         current->thread.trap_no = 13;
 682
 683         if (regs->eflags & VM_MASK)
 684                 goto gp_in_vm86;
 685
 686         if (!user_mode(regs))
 687                 goto gp_in_kernel;
 688
 689         current->thread.error_code = error_code;
 690         current->thread.trap_no = 13;
 691         force_sig(SIGSEGV, current);
 692         return;
 693
 694 gp_in_vm86:
 695         local_irq_enable();
 696         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
 697         return;
 698
 699 gp_in_kernel:
 700         if (!fixup_exception(regs)) {
 701                 if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs,
 702                                 error_code, 13, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 703                         return;
 704                 die("general protection fault", regs, error_code);
 705         }
 706 }
 707
 708 static __kprobes void
 709 mem_parity_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 710 {
 711         printk(KERN_EMERG "Uhhuh. NMI received for unknown reason %02x on "
 712                 "CPU %d.\n", reason, smp_processor_id());
 713         printk(KERN_EMERG "You have some hardware problem, likely on the PCI bus.\n");
 714         if (panic_on_unrecovered_nmi)
 715                 panic("NMI: Not continuing");
 716
 717         printk(KERN_EMERG "Dazed and confused, but trying to continue\n");
 718
 719         /* Clear and disable the memory parity error line. */
 720         clear_mem_error(reason);
 721 }
 722
 723 static __kprobes void
 724 io_check_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 725 {
 726         unsigned long i;
 727
 728         printk(KERN_EMERG "NMI: IOCK error (debug interrupt?)\n");
 729         show_registers(regs);
 730
 731         /* Re-enable the IOCK line, wait for a few seconds */
 732         reason = (reason & 0xf) | 8;
 733         outb(reason, 0x61);
 734         i = 2000;
 735         while (--i) udelay(1000);
 736         reason &= ~8;
 737         outb(reason, 0x61);
 738 }
 739
 740 static __kprobes void
 741 unknown_nmi_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 742 {
 743 #ifdef CONFIG_MCA
 744         /* Might actually be able to figure out what the guilty party
 745         * is. */
 746         if( MCA_bus ) {
 747                 mca_handle_nmi();
 748                 return;
 749         }
 750 #endif
 751         printk(KERN_EMERG "Uhhuh. NMI received for unknown reason %02x on "
 752                 "CPU %d.\n", reason, smp_processor_id());
 753         printk(KERN_EMERG "Do you have a strange power saving mode enabled?\n");
 754         if (panic_on_unrecovered_nmi)
 755                 panic("NMI: Not continuing");
 756
 757         printk(KERN_EMERG "Dazed and confused, but trying to continue\n");
 758 }
 759
 760 static DEFINE_SPINLOCK(nmi_print_lock);
 761
 762 void __kprobes die_nmi(struct pt_regs *regs, const char *msg)
 763 {
 764         if (notify_die(DIE_NMIWATCHDOG, msg, regs, 0, 2, SIGINT) ==
 765             NOTIFY_STOP)
 766                 return;
 767
 768         spin_lock(&nmi_print_lock);
 769         /*
 770         * We are in trouble anyway, lets at least try
 771         * to get a message out.
 772         */
 773         bust_spinlocks(1);
 774         printk(KERN_EMERG "%s", msg);
 775         printk(" on CPU%d, eip %08lx, registers:\n",
 776                 smp_processor_id(), regs->eip);
 777         show_registers(regs);
 778         console_silent();
 779         spin_unlock(&nmi_print_lock);
 780         bust_spinlocks(0);
 781
 782         /* If we are in kernel we are probably nested up pretty bad
 783          * and might aswell get out now while we still can.
 784         */
 785         if (!user_mode_vm(regs)) {
 786                 current->thread.trap_no = 2;
 787                 crash_kexec(regs);
 788         }
 789
 790         do_exit(SIGSEGV);
 791 }
 792
 793 static __kprobes void default_do_nmi(struct pt_regs * regs)
 794 {
 795         unsigned char reason = 0;
 796
 797         /* Only the BSP gets external NMIs from the system.  */
 798         if (!smp_processor_id())
 799                 reason = get_nmi_reason();
 800
 801         if (!(reason & 0xc0)) {
 802                 if (notify_die(DIE_NMI_IPI, "nmi_ipi", regs, reason, 2, SIGINT)
 803                                                         == NOTIFY_STOP)
 804                         return;
 805 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 806                 /*
 807                  * Ok, so this is none of the documented NMI sources,
 808                  * so it must be the NMI watchdog.
 809                  */
 810                 if (nmi_watchdog_tick(regs, reason))
 811                         return;
 812                 if (!do_nmi_callback(regs, smp_processor_id()))
 813 #endif
 814                         unknown_nmi_error(reason, regs);
 815
 816                 return;
 817         }
 818         if (notify_die(DIE_NMI, "nmi", regs, reason, 2, SIGINT) == NOTIFY_STOP)
 819                 return;
 820         if (reason & 0x80)
 821                 mem_parity_error(reason, regs);
 822         if (reason & 0x40)
 823                 io_check_error(reason, regs);
 824         /*
 825          * Reassert NMI in case it became active meanwhile
 826          * as it's edge-triggered.
 827          */
 828         reassert_nmi();
 829 }
 830
 831 fastcall __kprobes void do_nmi(struct pt_regs * regs, long error_code)
 832 {
 833         int cpu;
 834
 835         nmi_enter();
 836
 837         cpu = smp_processor_id();
 838
 839         ++nmi_count(cpu);
 840
 841         default_do_nmi(regs);
 842
 843         nmi_exit();
 844 }
 845
 846 #ifdef CONFIG_KPROBES
 847 fastcall void __kprobes do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
 848 {
 849         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, 3, SIGTRAP)
 850                         == NOTIFY_STOP)
 851                 return;
 852         /* This is an interrupt gate, because kprobes wants interrupts
 853         disabled.  Normal trap handlers don't. */
 854         restore_interrupts(regs);
 855         do_trap(3, SIGTRAP, "int3", 1, regs, error_code, NULL);
 856 }
 857 #endif
 858
 859 /*
 860  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
 861  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
 862  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
 863  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
 864  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
 865  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
 866  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
 867  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
 868  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
 869  *
 870  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
 871  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
 872  * user code runs with the correct debug control register even though
 873  * we clear it here.
 874  *
 875  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
 876  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
 877  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
 878  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
 879  * by user code)
 880  */
 881 fastcall void __kprobes do_debug(struct pt_regs * regs, long error_code)
 882 {
 883         unsigned int condition;
 884         struct task_struct *tsk = current;
 885
 886         get_debugreg(condition, 6);
 887
 888         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, condition, error_code,
 889                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 890                 return;
 891         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
 892         if (regs->eflags & X86_EFLAGS_IF)
 893                 local_irq_enable();
 894
 895         /* Mask out spurious debug traps due to lazy DR7 setting */
 896         if (condition & (DR_TRAP0|DR_TRAP1|DR_TRAP2|DR_TRAP3)) {
 897                 if (!tsk->thread.debugreg[7])
 898                         goto clear_dr7;
 899         }
 900
 901         if (regs->eflags & VM_MASK)
 902                 goto debug_vm86;
 903
 904         /* Save debug status register where ptrace can see it */
 905         tsk->thread.debugreg[6] = condition;
 906
 907         /*
 908          * Single-stepping through TF: make sure we ignore any events in
 909          * kernel space (but re-enable TF when returning to user mode).
 910          */
 911         if (condition & DR_STEP) {
 912                 /*
 913                  * We already checked v86 mode above, so we can
 914                  * check for kernel mode by just checking the CPL
 915                  * of CS.
 916                  */
 917                 if (!user_mode(regs))
 918                         goto clear_TF_reenable;
 919         }
 920
 921         /* Ok, finally something we can handle */
 922         send_sigtrap(tsk, regs, error_code);
 923
 924         /* Disable additional traps. They'll be re-enabled when
 925          * the signal is delivered.
 926          */
 927 clear_dr7:
 928         set_debugreg(0, 7);
 929         return;
 930
 931 debug_vm86:
 932         handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, 1);
 933         return;
 934
 935 clear_TF_reenable:
 936         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
 937         regs->eflags &= ~TF_MASK;
 938         return;
 939 }
 940
 941 /*
 942  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
 943  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
 944  * IRQ13 behaviour
 945  */
 946 void math_error(void __user *eip)
 947 {
 948         struct task_struct * task;
 949         siginfo_t info;
 950         unsigned short cwd, swd;
 951
 952         /*
 953          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 954          */
 955         task = current;
 956         save_init_fpu(task);
 957         task->thread.trap_no = 16;
 958         task->thread.error_code = 0;
 959         info.si_signo = SIGFPE;
 960         info.si_errno = 0;
 961         info.si_code = __SI_FAULT;
 962         info.si_addr = eip;
 963         /*
 964          * (~cwd & swd) will mask out exceptions that are not set to unmasked
 965          * status.  0x3f is the exception bits in these regs, 0x200 is the
 966          * C1 reg you need in case of a stack fault, 0x040 is the stack
 967          * fault bit.  We should only be taking one exception at a time,
 968          * so if this combination doesn't produce any single exception,
 969          * then we have a bad program that isn't syncronizing its FPU usage
 970          * and it will suffer the consequences since we won't be able to
 971          * fully reproduce the context of the exception
 972          */
 973         cwd = get_fpu_cwd(task);
 974         swd = get_fpu_swd(task);
 975         switch (swd & ~cwd & 0x3f) {
 976                 case 0x000: /* No unmasked exception */
 977                         return;
 978                 default:    /* Multiple exceptions */
 979                         break;
 980                 case 0x001: /* Invalid Op */
 981                         /*
 982                          * swd & 0x240 == 0x040: Stack Underflow
 983                          * swd & 0x240 == 0x240: Stack Overflow
 984                          * User must clear the SF bit (0x40) if set
 985                          */
 986                         info.si_code = FPE_FLTINV;
 987                         break;
 988                 case 0x002: /* Denormalize */
 989                 case 0x010: /* Underflow */
 990                         info.si_code = FPE_FLTUND;
 991                         break;
 992                 case 0x004: /* Zero Divide */
 993                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
 994                         break;
 995                 case 0x008: /* Overflow */
 996                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
 997                         break;
 998                 case 0x020: /* Precision */
 999                         info.si_code = FPE_FLTRES;
1000                         break;
1001         }
1002         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
1003 }
1004
1005 fastcall void do_coprocessor_error(struct pt_regs * regs, long error_code)
1006 {
1007         ignore_fpu_irq = 1;
1008         math_error((void __user *)regs->eip);
1009 }
1010
1011 static void simd_math_error(void __user *eip)
1012 {
1013         struct task_struct * task;
1014         siginfo_t info;
1015         unsigned short mxcsr;
1016
1017         /*
1018          * Save the info for the exception handler and clear the error.
1019          */
1020         task = current;
1021         save_init_fpu(task);
1022         task->thread.trap_no = 19;
1023         task->thread.error_code = 0;
1024         info.si_signo = SIGFPE;
1025         info.si_errno = 0;
1026         info.si_code = __SI_FAULT;
1027         info.si_addr = eip;
1028         /*
1029          * The SIMD FPU exceptions are handled a little differently, as there
1030          * is only a single status/control register.  Thus, to determine which
1031          * unmasked exception was caught we must mask the exception mask bits
1032          * at 0x1f80, and then use these to mask the exception bits at 0x3f.
1033          */
1034         mxcsr = get_fpu_mxcsr(task);
1035         switch (~((mxcsr & 0x1f80) >> 7) & (mxcsr & 0x3f)) {
1036                 case 0x000:
1037                 default:
1038                         break;
1039                 case 0x001: /* Invalid Op */
1040                         info.si_code = FPE_FLTINV;
1041                         break;
1042                 case 0x002: /* Denormalize */
1043                 case 0x010: /* Underflow */
1044                         info.si_code = FPE_FLTUND;
1045                         break;
1046                 case 0x004: /* Zero Divide */
1047                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
1048                         break;
1049                 case 0x008: /* Overflow */
1050                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
1051                         break;
1052                 case 0x020: /* Precision */
1053                         info.si_code = FPE_FLTRES;
1054                         break;
1055         }
1056         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
1057 }
1058
1059 fastcall void do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs * regs,
1060                                           long error_code)
1061 {
1062         if (cpu_has_xmm) {
1063                 /* Handle SIMD FPU exceptions on PIII+ processors. */
1064                 ignore_fpu_irq = 1;
1065                 simd_math_error((void __user *)regs->eip);
1066         } else {
1067                 /*
1068                  * Handle strange cache flush from user space exception
1069                  * in all other cases.  This is undocumented behaviour.
1070                  */
1071                 if (regs->eflags & VM_MASK) {
1072                         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *)regs,
1073                                           error_code);
1074                         return;
1075                 }
1076                 current->thread.trap_no = 19;
1077                 current->thread.error_code = error_code;
1078                 die_if_kernel("cache flush denied", regs, error_code);
1079                 force_sig(SIGSEGV, current);
1080         }
1081 }
1082
1083 fastcall void do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs * regs,
1084                                           long error_code)
1085 {
1086 #if 0
1087         /* No need to warn about this any longer. */
1088         printk("Ignoring P6 Local APIC Spurious Interrupt Bug...\n");
1089 #endif
1090 }
1091
1092 fastcall unsigned long patch_espfix_desc(unsigned long uesp,
1093                                           unsigned long kesp)
1094 {
1095         int cpu = smp_processor_id();
1096         struct Xgt_desc_struct *cpu_gdt_descr = &per_cpu(cpu_gdt_descr, cpu);
1097         struct desc_struct *gdt = (struct desc_struct *)cpu_gdt_descr->address;
1098         unsigned long base = (kesp - uesp) & -THREAD_SIZE;
1099         unsigned long new_kesp = kesp - base;
1100         unsigned long lim_pages = (new_kesp | (THREAD_SIZE - 1)) >> PAGE_SHIFT;
1101         __u64 desc = *(__u64 *)&gdt[GDT_ENTRY_ESPFIX_SS];
1102         /* Set up base for espfix segment */
1103         desc &= 0x00f0ff0000000000ULL;
1104         desc |= ((((__u64)base) << 16) & 0x000000ffffff0000ULL) |
1105                 ((((__u64)base) << 32) & 0xff00000000000000ULL) |
1106                 ((((__u64)lim_pages) << 32) & 0x000f000000000000ULL) |
1107                 (lim_pages & 0xffff);
1108         *(__u64 *)&gdt[GDT_ENTRY_ESPFIX_SS] = desc;
1109         return new_kesp;
1110 }
1111
1112 /*
1113  *  'math_state_restore()' saves the current math information in the
1114  * old math state array, and gets the new ones from the current task
1115  *
1116  * Careful.. There are problems with IBM-designed IRQ13 behaviour.
1117  * Don't touch unless you *really* know how it works.
1118  *
1119  * Must be called with kernel preemption disabled (in this case,
1120  * local interrupts are disabled at the call-site in entry.S).
1121  */
1122 asmlinkage void math_state_restore(void)
1123 {
1124         struct thread_info *thread = current_thread_info();
1125         struct task_struct *tsk = thread->task;
1126
1127         clts();         /* Allow maths ops (or we recurse) */
1128         if (!tsk_used_math(tsk))
1129                 init_fpu(tsk);
1130         restore_fpu(tsk);
1131         thread->status |= TS_USEDFPU;   /* So we fnsave on switch_to() */
1132         tsk->fpu_counter++;
1133 }
1134
1135 #ifndef CONFIG_MATH_EMULATION
1136
1137 asmlinkage void math_emulate(long arg)
1138 {
1139         printk(KERN_EMERG "math-emulation not enabled and no coprocessor found.\n");
1140         printk(KERN_EMERG "killing %s.\n",current->comm);
1141         force_sig(SIGFPE,current);
1142         schedule();
1143 }
1144
1145 #endif /* CONFIG_MATH_EMULATION */
1146
1147 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
1148 void __init trap_init_f00f_bug(void)
1149 {
1150         __set_fixmap(FIX_F00F_IDT, __pa(&idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
1151
1152         /*
1153          * Update the IDT descriptor and reload the IDT so that
1154          * it uses the read-only mapped virtual address.
1155          */
1156         idt_descr.address = fix_to_virt(FIX_F00F_IDT);
1157         load_idt(&idt_descr);
1158 }
1159 #endif
1160
1161 /*
1162  * This needs to use 'idt_table' rather than 'idt', and
1163  * thus use the _nonmapped_ version of the IDT, as the
1164  * Pentium F0 0F bugfix can have resulted in the mapped
1165  * IDT being write-protected.
1166  */
1167 void set_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
1168 {
1169         _set_gate(n, DESCTYPE_INT, addr, __KERNEL_CS);
1170 }
1171
1172 /*
1173  * This routine sets up an interrupt gate at directory privilege level 3.
1174  */
1175 static inline void set_system_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
1176 {
1177         _set_gate(n, DESCTYPE_INT | DESCTYPE_DPL3, addr, __KERNEL_CS);
1178 }
1179
1180 static void __init set_trap_gate(unsigned int n, void *addr)
1181 {
1182         _set_gate(n, DESCTYPE_TRAP, addr, __KERNEL_CS);
1183 }
1184
1185 static void __init set_system_gate(unsigned int n, void *addr)
1186 {
1187         _set_gate(n, DESCTYPE_TRAP | DESCTYPE_DPL3, addr, __KERNEL_CS);
1188 }
1189
1190 static void __init set_task_gate(unsigned int n, unsigned int gdt_entry)
1191 {
1192         _set_gate(n, DESCTYPE_TASK, (void *)0, (gdt_entry<<3));
1193 }
1194
1195
1196 void __init trap_init(void)
1197 {
1198 #ifdef CONFIG_EISA
1199         void __iomem *p = ioremap(0x0FFFD9, 4);
1200         if (readl(p) == 'E'+('I'<<8)+('S'<<16)+('A'<<24)) {
1201                 EISA_bus = 1;
1202         }
1203         iounmap(p);
1204 #endif
1205
1206 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1207         init_apic_mappings();
1208 #endif
1209
1210         set_trap_gate(0,&divide_error);
1211         set_intr_gate(1,&debug);
1212         set_intr_gate(2,&nmi);
1213         set_system_intr_gate(3, &int3); /* int3/4 can be called from all */
1214         set_system_gate(4,&overflow);
1215         set_trap_gate(5,&bounds);
1216         set_trap_gate(6,&invalid_op);
1217         set_trap_gate(7,&device_not_available);
1218         set_task_gate(8,GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
1219         set_trap_gate(9,&coprocessor_segment_overrun);
1220         set_trap_gate(10,&invalid_TSS);
1221         set_trap_gate(11,&segment_not_present);
1222         set_trap_gate(12,&stack_segment);
1223         set_trap_gate(13,&general_protection);
1224         set_intr_gate(14,&page_fault);
1225         set_trap_gate(15,&spurious_interrupt_bug);
1226         set_trap_gate(16,&coprocessor_error);
1227         set_trap_gate(17,&alignment_check);
1228 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1229         set_trap_gate(18,&machine_check);
1230 #endif
1231         set_trap_gate(19,&simd_coprocessor_error);
1232
1233         if (cpu_has_fxsr) {
1234                 /*
1235                  * Verify that the FXSAVE/FXRSTOR data will be 16-byte aligned.
1236                  * Generates a compile-time "error: zero width for bit-field" if
1237                  * the alignment is wrong.
1238                  */
1239                 struct fxsrAlignAssert {
1240                         int _:!(offsetof(struct task_struct,
1241                                         thread.i387.fxsave) & 15);
1242                 };
1243
1244                 printk(KERN_INFO "Enabling fast FPU save and restore... ");
1245                 set_in_cr4(X86_CR4_OSFXSR);
1246                 printk("done.\n");
1247         }
1248         if (cpu_has_xmm) {
1249                 printk(KERN_INFO "Enabling unmasked SIMD FPU exception "
1250                                 "support... ");
1251                 set_in_cr4(X86_CR4_OSXMMEXCPT);
1252                 printk("done.\n");
1253         }
1254
1255         set_system_gate(SYSCALL_VECTOR,&system_call);
1256
1257         /*
1258          * Should be a barrier for any external CPU state.
1259          */
1260         cpu_init();
1261
1262         trap_init_hook();
1263 }
1264
1265 static int __init kstack_setup(char *s)
1266 {
1267         kstack_depth_to_print = simple_strtoul(s, NULL, 0);
1268         return 1;
1269 }
1270 __setup("kstack=", kstack_setup);
1271
1272 #ifdef CONFIG_STACK_UNWIND
1273 static int __init call_trace_setup(char *s)
1274 {
1275         if (strcmp(s, "old") == 0)
1276                 call_trace = -1;
1277         else if (strcmp(s, "both") == 0)
1278                 call_trace = 0;
1279         else if (strcmp(s, "newfallback") == 0)
1280                 call_trace = 1;
1281         else if (strcmp(s, "new") == 2)
1282                 call_trace = 2;
1283         return 1;
1284 }
1285 __setup("call_trace=", call_trace_setup);
1286 #endif