Merge ../linux-2.6-watchdog-mm
[pandora-kernel.git] / arch / x86_64 / kernel / entry.S
1 /*
2  *  linux/arch/x86_64/entry.S
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Andi Kleen SuSE Labs
6  *  Copyright (C) 2000  Pavel Machek <pavel@suse.cz>
7  */
8
9 /*
10  * entry.S contains the system-call and fault low-level handling routines.
11  *
12  * NOTE: This code handles signal-recognition, which happens every time
13  * after an interrupt and after each system call.
14  * 
15  * Normal syscalls and interrupts don't save a full stack frame, this is 
16  * only done for syscall tracing, signals or fork/exec et.al.
17  * 
18  * A note on terminology:        
19  * - top of stack: Architecture defined interrupt frame from SS to RIP 
20  * at the top of the kernel process stack.      
21  * - partial stack frame: partially saved registers upto R11.
22  * - full stack frame: Like partial stack frame, but all register saved. 
23  *
24  * Some macro usage:
25  * - CFI macros are used to generate dwarf2 unwind information for better
26  * backtraces. They don't change any code.
27  * - SAVE_ALL/RESTORE_ALL - Save/restore all registers
28  * - SAVE_ARGS/RESTORE_ARGS - Save/restore registers that C functions modify.
29  * There are unfortunately lots of special cases where some registers
30  * not touched. The macro is a big mess that should be cleaned up.
31  * - SAVE_REST/RESTORE_REST - Handle the registers not saved by SAVE_ARGS.
32  * Gives a full stack frame.
33  * - ENTRY/END Define functions in the symbol table.
34  * - FIXUP_TOP_OF_STACK/RESTORE_TOP_OF_STACK - Fix up the hardware stack
35  * frame that is otherwise undefined after a SYSCALL
36  * - TRACE_IRQ_* - Trace hard interrupt state for lock debugging.
37  * - errorentry/paranoidentry/zeroentry - Define exception entry points.
38  */
39
40 #include <linux/linkage.h>
41 #include <asm/segment.h>
42 #include <asm/cache.h>
43 #include <asm/errno.h>
44 #include <asm/dwarf2.h>
45 #include <asm/calling.h>
46 #include <asm/asm-offsets.h>
47 #include <asm/msr.h>
48 #include <asm/unistd.h>
49 #include <asm/thread_info.h>
50 #include <asm/hw_irq.h>
51 #include <asm/page.h>
52 #include <asm/irqflags.h>
53
54         .code64
55
56 #ifndef CONFIG_PREEMPT
57 #define retint_kernel retint_restore_args
58 #endif  
59
60
61 .macro TRACE_IRQS_IRETQ offset=ARGOFFSET
62 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
63         bt   $9,EFLAGS-\offset(%rsp)    /* interrupts off? */
64         jnc  1f
65         TRACE_IRQS_ON
66 1:
67 #endif
68 .endm
69
70 /*
71  * C code is not supposed to know about undefined top of stack. Every time 
72  * a C function with an pt_regs argument is called from the SYSCALL based 
73  * fast path FIXUP_TOP_OF_STACK is needed.
74  * RESTORE_TOP_OF_STACK syncs the syscall state after any possible ptregs
75  * manipulation.
76  */             
77                 
78         /* %rsp:at FRAMEEND */ 
79         .macro FIXUP_TOP_OF_STACK tmp
80         movq    %gs:pda_oldrsp,\tmp
81         movq    \tmp,RSP(%rsp)
82         movq    $__USER_DS,SS(%rsp)
83         movq    $__USER_CS,CS(%rsp)
84         movq    $-1,RCX(%rsp)
85         movq    R11(%rsp),\tmp  /* get eflags */
86         movq    \tmp,EFLAGS(%rsp)
87         .endm
88
89         .macro RESTORE_TOP_OF_STACK tmp,offset=0
90         movq   RSP-\offset(%rsp),\tmp
91         movq   \tmp,%gs:pda_oldrsp
92         movq   EFLAGS-\offset(%rsp),\tmp
93         movq   \tmp,R11-\offset(%rsp)
94         .endm
95
96         .macro FAKE_STACK_FRAME child_rip
97         /* push in order ss, rsp, eflags, cs, rip */
98         xorl %eax, %eax
99         pushq %rax /* ss */
100         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
101         /*CFI_REL_OFFSET        ss,0*/
102         pushq %rax /* rsp */
103         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
104         CFI_REL_OFFSET  rsp,0
105         pushq $(1<<9) /* eflags - interrupts on */
106         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
107         /*CFI_REL_OFFSET        rflags,0*/
108         pushq $__KERNEL_CS /* cs */
109         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
110         /*CFI_REL_OFFSET        cs,0*/
111         pushq \child_rip /* rip */
112         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
113         CFI_REL_OFFSET  rip,0
114         pushq   %rax /* orig rax */
115         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
116         .endm
117
118         .macro UNFAKE_STACK_FRAME
119         addq $8*6, %rsp
120         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   -(6*8)
121         .endm
122
123         .macro  CFI_DEFAULT_STACK start=1
124         .if \start
125         CFI_STARTPROC   simple
126         CFI_SIGNAL_FRAME
127         CFI_DEF_CFA     rsp,SS+8
128         .else
129         CFI_DEF_CFA_OFFSET SS+8
130         .endif
131         CFI_REL_OFFSET  r15,R15
132         CFI_REL_OFFSET  r14,R14
133         CFI_REL_OFFSET  r13,R13
134         CFI_REL_OFFSET  r12,R12
135         CFI_REL_OFFSET  rbp,RBP
136         CFI_REL_OFFSET  rbx,RBX
137         CFI_REL_OFFSET  r11,R11
138         CFI_REL_OFFSET  r10,R10
139         CFI_REL_OFFSET  r9,R9
140         CFI_REL_OFFSET  r8,R8
141         CFI_REL_OFFSET  rax,RAX
142         CFI_REL_OFFSET  rcx,RCX
143         CFI_REL_OFFSET  rdx,RDX
144         CFI_REL_OFFSET  rsi,RSI
145         CFI_REL_OFFSET  rdi,RDI
146         CFI_REL_OFFSET  rip,RIP
147         /*CFI_REL_OFFSET        cs,CS*/
148         /*CFI_REL_OFFSET        rflags,EFLAGS*/
149         CFI_REL_OFFSET  rsp,RSP
150         /*CFI_REL_OFFSET        ss,SS*/
151         .endm
152 /*
153  * A newly forked process directly context switches into this.
154  */     
155 /* rdi: prev */ 
156 ENTRY(ret_from_fork)
157         CFI_DEFAULT_STACK
158         push kernel_eflags(%rip)
159         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 4
160         popf                            # reset kernel eflags
161         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -4
162         call schedule_tail
163         GET_THREAD_INFO(%rcx)
164         testl $(_TIF_SYSCALL_TRACE|_TIF_SYSCALL_AUDIT),threadinfo_flags(%rcx)
165         jnz rff_trace
166 rff_action:     
167         RESTORE_REST
168         testl $3,CS-ARGOFFSET(%rsp)     # from kernel_thread?
169         je   int_ret_from_sys_call
170         testl $_TIF_IA32,threadinfo_flags(%rcx)
171         jnz  int_ret_from_sys_call
172         RESTORE_TOP_OF_STACK %rdi,ARGOFFSET
173         jmp ret_from_sys_call
174 rff_trace:
175         movq %rsp,%rdi
176         call syscall_trace_leave
177         GET_THREAD_INFO(%rcx)   
178         jmp rff_action
179         CFI_ENDPROC
180 END(ret_from_fork)
181
182 /*
183  * System call entry. Upto 6 arguments in registers are supported.
184  *
185  * SYSCALL does not save anything on the stack and does not change the
186  * stack pointer.
187  */
188                 
189 /*
190  * Register setup:      
191  * rax  system call number
192  * rdi  arg0
193  * rcx  return address for syscall/sysret, C arg3 
194  * rsi  arg1
195  * rdx  arg2    
196  * r10  arg3    (--> moved to rcx for C)
197  * r8   arg4
198  * r9   arg5
199  * r11  eflags for syscall/sysret, temporary for C
200  * r12-r15,rbp,rbx saved by C code, not touched.                
201  * 
202  * Interrupts are off on entry.
203  * Only called from user space.
204  *
205  * XXX  if we had a free scratch register we could save the RSP into the stack frame
206  *      and report it properly in ps. Unfortunately we haven't.
207  *
208  * When user can change the frames always force IRET. That is because
209  * it deals with uncanonical addresses better. SYSRET has trouble
210  * with them due to bugs in both AMD and Intel CPUs.
211  */                                     
212
213 ENTRY(system_call)
214         CFI_STARTPROC   simple
215         CFI_SIGNAL_FRAME
216         CFI_DEF_CFA     rsp,PDA_STACKOFFSET
217         CFI_REGISTER    rip,rcx
218         /*CFI_REGISTER  rflags,r11*/
219         swapgs
220         movq    %rsp,%gs:pda_oldrsp 
221         movq    %gs:pda_kernelstack,%rsp
222         /*
223          * No need to follow this irqs off/on section - it's straight
224          * and short:
225          */
226         sti                                     
227         SAVE_ARGS 8,1
228         movq  %rax,ORIG_RAX-ARGOFFSET(%rsp) 
229         movq  %rcx,RIP-ARGOFFSET(%rsp)
230         CFI_REL_OFFSET rip,RIP-ARGOFFSET
231         GET_THREAD_INFO(%rcx)
232         testl $(_TIF_SYSCALL_TRACE|_TIF_SYSCALL_AUDIT|_TIF_SECCOMP),threadinfo_flags(%rcx)
233         CFI_REMEMBER_STATE
234         jnz tracesys
235         cmpq $__NR_syscall_max,%rax
236         ja badsys
237         movq %r10,%rcx
238         call *sys_call_table(,%rax,8)  # XXX:    rip relative
239         movq %rax,RAX-ARGOFFSET(%rsp)
240 /*
241  * Syscall return path ending with SYSRET (fast path)
242  * Has incomplete stack frame and undefined top of stack. 
243  */             
244         .globl ret_from_sys_call
245 ret_from_sys_call:
246         movl $_TIF_ALLWORK_MASK,%edi
247         /* edi: flagmask */
248 sysret_check:           
249         GET_THREAD_INFO(%rcx)
250         cli
251         TRACE_IRQS_OFF
252         movl threadinfo_flags(%rcx),%edx
253         andl %edi,%edx
254         CFI_REMEMBER_STATE
255         jnz  sysret_careful 
256         /*
257          * sysretq will re-enable interrupts:
258          */
259         TRACE_IRQS_ON
260         movq RIP-ARGOFFSET(%rsp),%rcx
261         CFI_REGISTER    rip,rcx
262         RESTORE_ARGS 0,-ARG_SKIP,1
263         /*CFI_REGISTER  rflags,r11*/
264         movq    %gs:pda_oldrsp,%rsp
265         swapgs
266         sysretq
267
268         /* Handle reschedules */
269         /* edx: work, edi: workmask */  
270 sysret_careful:
271         CFI_RESTORE_STATE
272         bt $TIF_NEED_RESCHED,%edx
273         jnc sysret_signal
274         TRACE_IRQS_ON
275         sti
276         pushq %rdi
277         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
278         call schedule
279         popq  %rdi
280         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
281         jmp sysret_check
282
283         /* Handle a signal */ 
284 sysret_signal:
285         TRACE_IRQS_ON
286         sti
287         testl $(_TIF_SIGPENDING|_TIF_NOTIFY_RESUME|_TIF_SINGLESTEP),%edx
288         jz    1f
289
290         /* Really a signal */
291         /* edx: work flags (arg3) */
292         leaq do_notify_resume(%rip),%rax
293         leaq -ARGOFFSET(%rsp),%rdi # &pt_regs -> arg1
294         xorl %esi,%esi # oldset -> arg2
295         call ptregscall_common
296 1:      movl $_TIF_NEED_RESCHED,%edi
297         /* Use IRET because user could have changed frame. This
298            works because ptregscall_common has called FIXUP_TOP_OF_STACK. */
299         cli
300         TRACE_IRQS_OFF
301         jmp int_with_check
302         
303 badsys:
304         movq $-ENOSYS,RAX-ARGOFFSET(%rsp)
305         jmp ret_from_sys_call
306
307         /* Do syscall tracing */
308 tracesys:                        
309         CFI_RESTORE_STATE
310         SAVE_REST
311         movq $-ENOSYS,RAX(%rsp)
312         FIXUP_TOP_OF_STACK %rdi
313         movq %rsp,%rdi
314         call syscall_trace_enter
315         LOAD_ARGS ARGOFFSET  /* reload args from stack in case ptrace changed it */
316         RESTORE_REST
317         cmpq $__NR_syscall_max,%rax
318         movq $-ENOSYS,%rcx
319         cmova %rcx,%rax
320         ja  1f
321         movq %r10,%rcx  /* fixup for C */
322         call *sys_call_table(,%rax,8)
323 1:      movq %rax,RAX-ARGOFFSET(%rsp)
324         /* Use IRET because user could have changed frame */
325         jmp int_ret_from_sys_call
326         CFI_ENDPROC
327 END(system_call)
328                 
329 /* 
330  * Syscall return path ending with IRET.
331  * Has correct top of stack, but partial stack frame.
332  */     
333 ENTRY(int_ret_from_sys_call)
334         CFI_STARTPROC   simple
335         CFI_SIGNAL_FRAME
336         CFI_DEF_CFA     rsp,SS+8-ARGOFFSET
337         /*CFI_REL_OFFSET        ss,SS-ARGOFFSET*/
338         CFI_REL_OFFSET  rsp,RSP-ARGOFFSET
339         /*CFI_REL_OFFSET        rflags,EFLAGS-ARGOFFSET*/
340         /*CFI_REL_OFFSET        cs,CS-ARGOFFSET*/
341         CFI_REL_OFFSET  rip,RIP-ARGOFFSET
342         CFI_REL_OFFSET  rdx,RDX-ARGOFFSET
343         CFI_REL_OFFSET  rcx,RCX-ARGOFFSET
344         CFI_REL_OFFSET  rax,RAX-ARGOFFSET
345         CFI_REL_OFFSET  rdi,RDI-ARGOFFSET
346         CFI_REL_OFFSET  rsi,RSI-ARGOFFSET
347         CFI_REL_OFFSET  r8,R8-ARGOFFSET
348         CFI_REL_OFFSET  r9,R9-ARGOFFSET
349         CFI_REL_OFFSET  r10,R10-ARGOFFSET
350         CFI_REL_OFFSET  r11,R11-ARGOFFSET
351         cli
352         TRACE_IRQS_OFF
353         testl $3,CS-ARGOFFSET(%rsp)
354         je retint_restore_args
355         movl $_TIF_ALLWORK_MASK,%edi
356         /* edi: mask to check */
357 int_with_check:
358         GET_THREAD_INFO(%rcx)
359         movl threadinfo_flags(%rcx),%edx
360         andl %edi,%edx
361         jnz   int_careful
362         andl    $~TS_COMPAT,threadinfo_status(%rcx)
363         jmp   retint_swapgs
364
365         /* Either reschedule or signal or syscall exit tracking needed. */
366         /* First do a reschedule test. */
367         /* edx: work, edi: workmask */
368 int_careful:
369         bt $TIF_NEED_RESCHED,%edx
370         jnc  int_very_careful
371         TRACE_IRQS_ON
372         sti
373         pushq %rdi
374         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
375         call schedule
376         popq %rdi
377         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
378         cli
379         TRACE_IRQS_OFF
380         jmp int_with_check
381
382         /* handle signals and tracing -- both require a full stack frame */
383 int_very_careful:
384         TRACE_IRQS_ON
385         sti
386         SAVE_REST
387         /* Check for syscall exit trace */      
388         testl $(_TIF_SYSCALL_TRACE|_TIF_SYSCALL_AUDIT|_TIF_SINGLESTEP),%edx
389         jz int_signal
390         pushq %rdi
391         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
392         leaq 8(%rsp),%rdi       # &ptregs -> arg1       
393         call syscall_trace_leave
394         popq %rdi
395         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
396         andl $~(_TIF_SYSCALL_TRACE|_TIF_SYSCALL_AUDIT|_TIF_SINGLESTEP),%edi
397         cli
398         TRACE_IRQS_OFF
399         jmp int_restore_rest
400         
401 int_signal:
402         testl $(_TIF_NOTIFY_RESUME|_TIF_SIGPENDING|_TIF_SINGLESTEP),%edx
403         jz 1f
404         movq %rsp,%rdi          # &ptregs -> arg1
405         xorl %esi,%esi          # oldset -> arg2
406         call do_notify_resume
407 1:      movl $_TIF_NEED_RESCHED,%edi    
408 int_restore_rest:
409         RESTORE_REST
410         cli
411         TRACE_IRQS_OFF
412         jmp int_with_check
413         CFI_ENDPROC
414 END(int_ret_from_sys_call)
415                 
416 /* 
417  * Certain special system calls that need to save a complete full stack frame.
418  */                                                             
419         
420         .macro PTREGSCALL label,func,arg
421         .globl \label
422 \label:
423         leaq    \func(%rip),%rax
424         leaq    -ARGOFFSET+8(%rsp),\arg /* 8 for return address */
425         jmp     ptregscall_common
426 END(\label)
427         .endm
428
429         CFI_STARTPROC
430
431         PTREGSCALL stub_clone, sys_clone, %r8
432         PTREGSCALL stub_fork, sys_fork, %rdi
433         PTREGSCALL stub_vfork, sys_vfork, %rdi
434         PTREGSCALL stub_rt_sigsuspend, sys_rt_sigsuspend, %rdx
435         PTREGSCALL stub_sigaltstack, sys_sigaltstack, %rdx
436         PTREGSCALL stub_iopl, sys_iopl, %rsi
437
438 ENTRY(ptregscall_common)
439         popq %r11
440         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
441         CFI_REGISTER rip, r11
442         SAVE_REST
443         movq %r11, %r15
444         CFI_REGISTER rip, r15
445         FIXUP_TOP_OF_STACK %r11
446         call *%rax
447         RESTORE_TOP_OF_STACK %r11
448         movq %r15, %r11
449         CFI_REGISTER rip, r11
450         RESTORE_REST
451         pushq %r11
452         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
453         CFI_REL_OFFSET rip, 0
454         ret
455         CFI_ENDPROC
456 END(ptregscall_common)
457         
458 ENTRY(stub_execve)
459         CFI_STARTPROC
460         popq %r11
461         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
462         CFI_REGISTER rip, r11
463         SAVE_REST
464         FIXUP_TOP_OF_STACK %r11
465         call sys_execve
466         RESTORE_TOP_OF_STACK %r11
467         movq %rax,RAX(%rsp)
468         RESTORE_REST
469         jmp int_ret_from_sys_call
470         CFI_ENDPROC
471 END(stub_execve)
472         
473 /*
474  * sigreturn is special because it needs to restore all registers on return.
475  * This cannot be done with SYSRET, so use the IRET return path instead.
476  */                
477 ENTRY(stub_rt_sigreturn)
478         CFI_STARTPROC
479         addq $8, %rsp
480         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   -8
481         SAVE_REST
482         movq %rsp,%rdi
483         FIXUP_TOP_OF_STACK %r11
484         call sys_rt_sigreturn
485         movq %rax,RAX(%rsp) # fixme, this could be done at the higher layer
486         RESTORE_REST
487         jmp int_ret_from_sys_call
488         CFI_ENDPROC
489 END(stub_rt_sigreturn)
490
491 /*
492  * initial frame state for interrupts and exceptions
493  */
494         .macro _frame ref
495         CFI_STARTPROC simple
496         CFI_SIGNAL_FRAME
497         CFI_DEF_CFA rsp,SS+8-\ref
498         /*CFI_REL_OFFSET ss,SS-\ref*/
499         CFI_REL_OFFSET rsp,RSP-\ref
500         /*CFI_REL_OFFSET rflags,EFLAGS-\ref*/
501         /*CFI_REL_OFFSET cs,CS-\ref*/
502         CFI_REL_OFFSET rip,RIP-\ref
503         .endm
504
505 /* initial frame state for interrupts (and exceptions without error code) */
506 #define INTR_FRAME _frame RIP
507 /* initial frame state for exceptions with error code (and interrupts with
508    vector already pushed) */
509 #define XCPT_FRAME _frame ORIG_RAX
510
511 /* 
512  * Interrupt entry/exit.
513  *
514  * Interrupt entry points save only callee clobbered registers in fast path.
515  *      
516  * Entry runs with interrupts off.      
517  */ 
518
519 /* 0(%rsp): interrupt number */ 
520         .macro interrupt func
521         cld
522         SAVE_ARGS
523         leaq -ARGOFFSET(%rsp),%rdi      # arg1 for handler
524         pushq %rbp
525         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
526         CFI_REL_OFFSET          rbp, 0
527         movq %rsp,%rbp
528         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rbp
529         testl $3,CS(%rdi)
530         je 1f
531         swapgs  
532         /* irqcount is used to check if a CPU is already on an interrupt
533            stack or not. While this is essentially redundant with preempt_count
534            it is a little cheaper to use a separate counter in the PDA
535            (short of moving irq_enter into assembly, which would be too
536             much work) */
537 1:      incl    %gs:pda_irqcount
538         cmoveq %gs:pda_irqstackptr,%rsp
539         push    %rbp                    # backlink for old unwinder
540         /*
541          * We entered an interrupt context - irqs are off:
542          */
543         TRACE_IRQS_OFF
544         call \func
545         .endm
546
547 ENTRY(common_interrupt)
548         XCPT_FRAME
549         interrupt do_IRQ
550         /* 0(%rsp): oldrsp-ARGOFFSET */
551 ret_from_intr:
552         cli     
553         TRACE_IRQS_OFF
554         decl %gs:pda_irqcount
555         leaveq
556         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rsp
557         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   -8
558 exit_intr:
559         GET_THREAD_INFO(%rcx)
560         testl $3,CS-ARGOFFSET(%rsp)
561         je retint_kernel
562         
563         /* Interrupt came from user space */
564         /*
565          * Has a correct top of stack, but a partial stack frame
566          * %rcx: thread info. Interrupts off.
567          */             
568 retint_with_reschedule:
569         movl $_TIF_WORK_MASK,%edi
570 retint_check:
571         movl threadinfo_flags(%rcx),%edx
572         andl %edi,%edx
573         CFI_REMEMBER_STATE
574         jnz  retint_careful
575 retint_swapgs:          
576         /*
577          * The iretq could re-enable interrupts:
578          */
579         cli
580         TRACE_IRQS_IRETQ
581         swapgs 
582         jmp restore_args
583
584 retint_restore_args:                            
585         cli
586         /*
587          * The iretq could re-enable interrupts:
588          */
589         TRACE_IRQS_IRETQ
590 restore_args:
591         RESTORE_ARGS 0,8,0                                              
592 iret_label:     
593         iretq
594
595         .section __ex_table,"a"
596         .quad iret_label,bad_iret       
597         .previous
598         .section .fixup,"ax"
599         /* force a signal here? this matches i386 behaviour */
600         /* running with kernel gs */
601 bad_iret:
602         movq $11,%rdi   /* SIGSEGV */
603         TRACE_IRQS_ON
604         sti
605         jmp do_exit                     
606         .previous       
607         
608         /* edi: workmask, edx: work */
609 retint_careful:
610         CFI_RESTORE_STATE
611         bt    $TIF_NEED_RESCHED,%edx
612         jnc   retint_signal
613         TRACE_IRQS_ON
614         sti
615         pushq %rdi
616         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
617         call  schedule
618         popq %rdi               
619         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   -8
620         GET_THREAD_INFO(%rcx)
621         cli
622         TRACE_IRQS_OFF
623         jmp retint_check
624         
625 retint_signal:
626         testl $(_TIF_SIGPENDING|_TIF_NOTIFY_RESUME|_TIF_SINGLESTEP),%edx
627         jz    retint_swapgs
628         TRACE_IRQS_ON
629         sti
630         SAVE_REST
631         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)                         
632         xorl %esi,%esi          # oldset
633         movq %rsp,%rdi          # &pt_regs
634         call do_notify_resume
635         RESTORE_REST
636         cli
637         TRACE_IRQS_OFF
638         movl $_TIF_NEED_RESCHED,%edi
639         GET_THREAD_INFO(%rcx)
640         jmp retint_check
641
642 #ifdef CONFIG_PREEMPT
643         /* Returning to kernel space. Check if we need preemption */
644         /* rcx:  threadinfo. interrupts off. */
645 ENTRY(retint_kernel)
646         cmpl $0,threadinfo_preempt_count(%rcx)
647         jnz  retint_restore_args
648         bt  $TIF_NEED_RESCHED,threadinfo_flags(%rcx)
649         jnc  retint_restore_args
650         bt   $9,EFLAGS-ARGOFFSET(%rsp)  /* interrupts off? */
651         jnc  retint_restore_args
652         call preempt_schedule_irq
653         jmp exit_intr
654 #endif  
655
656         CFI_ENDPROC
657 END(common_interrupt)
658         
659 /*
660  * APIC interrupts.
661  */             
662         .macro apicinterrupt num,func
663         INTR_FRAME
664         pushq $~(\num)
665         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
666         interrupt \func
667         jmp ret_from_intr
668         CFI_ENDPROC
669         .endm
670
671 ENTRY(thermal_interrupt)
672         apicinterrupt THERMAL_APIC_VECTOR,smp_thermal_interrupt
673 END(thermal_interrupt)
674
675 ENTRY(threshold_interrupt)
676         apicinterrupt THRESHOLD_APIC_VECTOR,mce_threshold_interrupt
677 END(threshold_interrupt)
678
679 #ifdef CONFIG_SMP       
680 ENTRY(reschedule_interrupt)
681         apicinterrupt RESCHEDULE_VECTOR,smp_reschedule_interrupt
682 END(reschedule_interrupt)
683
684         .macro INVALIDATE_ENTRY num
685 ENTRY(invalidate_interrupt\num)
686         apicinterrupt INVALIDATE_TLB_VECTOR_START+\num,smp_invalidate_interrupt 
687 END(invalidate_interrupt\num)
688         .endm
689
690         INVALIDATE_ENTRY 0
691         INVALIDATE_ENTRY 1
692         INVALIDATE_ENTRY 2
693         INVALIDATE_ENTRY 3
694         INVALIDATE_ENTRY 4
695         INVALIDATE_ENTRY 5
696         INVALIDATE_ENTRY 6
697         INVALIDATE_ENTRY 7
698
699 ENTRY(call_function_interrupt)
700         apicinterrupt CALL_FUNCTION_VECTOR,smp_call_function_interrupt
701 END(call_function_interrupt)
702 #endif
703
704 ENTRY(apic_timer_interrupt)
705         apicinterrupt LOCAL_TIMER_VECTOR,smp_apic_timer_interrupt
706 END(apic_timer_interrupt)
707
708 ENTRY(error_interrupt)
709         apicinterrupt ERROR_APIC_VECTOR,smp_error_interrupt
710 END(error_interrupt)
711
712 ENTRY(spurious_interrupt)
713         apicinterrupt SPURIOUS_APIC_VECTOR,smp_spurious_interrupt
714 END(spurious_interrupt)
715                                 
716 /*
717  * Exception entry points.
718  */             
719         .macro zeroentry sym
720         INTR_FRAME
721         pushq $0        /* push error code/oldrax */ 
722         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
723         pushq %rax      /* push real oldrax to the rdi slot */ 
724         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
725         leaq  \sym(%rip),%rax
726         jmp error_entry
727         CFI_ENDPROC
728         .endm   
729
730         .macro errorentry sym
731         XCPT_FRAME
732         pushq %rax
733         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
734         leaq  \sym(%rip),%rax
735         jmp error_entry
736         CFI_ENDPROC
737         .endm
738
739         /* error code is on the stack already */
740         /* handle NMI like exceptions that can happen everywhere */
741         .macro paranoidentry sym, ist=0, irqtrace=1
742         SAVE_ALL
743         cld
744         movl $1,%ebx
745         movl  $MSR_GS_BASE,%ecx
746         rdmsr
747         testl %edx,%edx
748         js    1f
749         swapgs
750         xorl  %ebx,%ebx
751 1:
752         .if \ist
753         movq    %gs:pda_data_offset, %rbp
754         .endif
755         movq %rsp,%rdi
756         movq ORIG_RAX(%rsp),%rsi
757         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)
758         .if \ist
759         subq    $EXCEPTION_STKSZ, per_cpu__init_tss + TSS_ist + (\ist - 1) * 8(%rbp)
760         .endif
761         call \sym
762         .if \ist
763         addq    $EXCEPTION_STKSZ, per_cpu__init_tss + TSS_ist + (\ist - 1) * 8(%rbp)
764         .endif
765         cli
766         .if \irqtrace
767         TRACE_IRQS_OFF
768         .endif
769         .endm
770
771         /*
772          * "Paranoid" exit path from exception stack.
773          * Paranoid because this is used by NMIs and cannot take
774          * any kernel state for granted.
775          * We don't do kernel preemption checks here, because only
776          * NMI should be common and it does not enable IRQs and
777          * cannot get reschedule ticks.
778          *
779          * "trace" is 0 for the NMI handler only, because irq-tracing
780          * is fundamentally NMI-unsafe. (we cannot change the soft and
781          * hard flags at once, atomically)
782          */
783         .macro paranoidexit trace=1
784         /* ebx: no swapgs flag */
785 paranoid_exit\trace:
786         testl %ebx,%ebx                         /* swapgs needed? */
787         jnz paranoid_restore\trace
788         testl $3,CS(%rsp)
789         jnz   paranoid_userspace\trace
790 paranoid_swapgs\trace:
791         .if \trace
792         TRACE_IRQS_IRETQ 0
793         .endif
794         swapgs
795 paranoid_restore\trace:
796         RESTORE_ALL 8
797         iretq
798 paranoid_userspace\trace:
799         GET_THREAD_INFO(%rcx)
800         movl threadinfo_flags(%rcx),%ebx
801         andl $_TIF_WORK_MASK,%ebx
802         jz paranoid_swapgs\trace
803         movq %rsp,%rdi                  /* &pt_regs */
804         call sync_regs
805         movq %rax,%rsp                  /* switch stack for scheduling */
806         testl $_TIF_NEED_RESCHED,%ebx
807         jnz paranoid_schedule\trace
808         movl %ebx,%edx                  /* arg3: thread flags */
809         .if \trace
810         TRACE_IRQS_ON
811         .endif
812         sti
813         xorl %esi,%esi                  /* arg2: oldset */
814         movq %rsp,%rdi                  /* arg1: &pt_regs */
815         call do_notify_resume
816         cli
817         .if \trace
818         TRACE_IRQS_OFF
819         .endif
820         jmp paranoid_userspace\trace
821 paranoid_schedule\trace:
822         .if \trace
823         TRACE_IRQS_ON
824         .endif
825         sti
826         call schedule
827         cli
828         .if \trace
829         TRACE_IRQS_OFF
830         .endif
831         jmp paranoid_userspace\trace
832         CFI_ENDPROC
833         .endm
834
835 /*
836  * Exception entry point. This expects an error code/orig_rax on the stack
837  * and the exception handler in %rax.   
838  */                                             
839 KPROBE_ENTRY(error_entry)
840         _frame RDI
841         /* rdi slot contains rax, oldrax contains error code */
842         cld     
843         subq  $14*8,%rsp
844         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   (14*8)
845         movq %rsi,13*8(%rsp)
846         CFI_REL_OFFSET  rsi,RSI
847         movq 14*8(%rsp),%rsi    /* load rax from rdi slot */
848         movq %rdx,12*8(%rsp)
849         CFI_REL_OFFSET  rdx,RDX
850         movq %rcx,11*8(%rsp)
851         CFI_REL_OFFSET  rcx,RCX
852         movq %rsi,10*8(%rsp)    /* store rax */ 
853         CFI_REL_OFFSET  rax,RAX
854         movq %r8, 9*8(%rsp)
855         CFI_REL_OFFSET  r8,R8
856         movq %r9, 8*8(%rsp)
857         CFI_REL_OFFSET  r9,R9
858         movq %r10,7*8(%rsp)
859         CFI_REL_OFFSET  r10,R10
860         movq %r11,6*8(%rsp)
861         CFI_REL_OFFSET  r11,R11
862         movq %rbx,5*8(%rsp) 
863         CFI_REL_OFFSET  rbx,RBX
864         movq %rbp,4*8(%rsp) 
865         CFI_REL_OFFSET  rbp,RBP
866         movq %r12,3*8(%rsp) 
867         CFI_REL_OFFSET  r12,R12
868         movq %r13,2*8(%rsp) 
869         CFI_REL_OFFSET  r13,R13
870         movq %r14,1*8(%rsp) 
871         CFI_REL_OFFSET  r14,R14
872         movq %r15,(%rsp) 
873         CFI_REL_OFFSET  r15,R15
874         xorl %ebx,%ebx  
875         testl $3,CS(%rsp)
876         je  error_kernelspace
877 error_swapgs:   
878         swapgs
879 error_sti:      
880         movq %rdi,RDI(%rsp)     
881         movq %rsp,%rdi
882         movq ORIG_RAX(%rsp),%rsi        /* get error code */ 
883         movq $-1,ORIG_RAX(%rsp)
884         call *%rax
885         /* ebx: no swapgs flag (1: don't need swapgs, 0: need it) */     
886 error_exit:             
887         movl %ebx,%eax          
888         RESTORE_REST
889         cli
890         TRACE_IRQS_OFF
891         GET_THREAD_INFO(%rcx)   
892         testl %eax,%eax
893         jne  retint_kernel
894         movl  threadinfo_flags(%rcx),%edx
895         movl  $_TIF_WORK_MASK,%edi
896         andl  %edi,%edx
897         jnz  retint_careful
898         /*
899          * The iret might restore flags:
900          */
901         TRACE_IRQS_IRETQ
902         swapgs 
903         RESTORE_ARGS 0,8,0                                              
904         jmp iret_label
905         CFI_ENDPROC
906
907 error_kernelspace:
908         incl %ebx
909        /* There are two places in the kernel that can potentially fault with
910           usergs. Handle them here. The exception handlers after
911            iret run with kernel gs again, so don't set the user space flag.
912            B stepping K8s sometimes report an truncated RIP for IRET 
913            exceptions returning to compat mode. Check for these here too. */
914         leaq iret_label(%rip),%rbp
915         cmpq %rbp,RIP(%rsp) 
916         je   error_swapgs
917         movl %ebp,%ebp  /* zero extend */
918         cmpq %rbp,RIP(%rsp) 
919         je   error_swapgs
920         cmpq $gs_change,RIP(%rsp)
921         je   error_swapgs
922         jmp  error_sti
923 KPROBE_END(error_entry)
924         
925        /* Reload gs selector with exception handling */
926        /* edi:  new selector */ 
927 ENTRY(load_gs_index)
928         CFI_STARTPROC
929         pushf
930         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
931         cli
932         swapgs
933 gs_change:     
934         movl %edi,%gs   
935 2:      mfence          /* workaround */
936         swapgs
937         popf
938         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -8
939         ret
940         CFI_ENDPROC
941 ENDPROC(load_gs_index)
942        
943         .section __ex_table,"a"
944         .align 8
945         .quad gs_change,bad_gs
946         .previous
947         .section .fixup,"ax"
948         /* running with kernelgs */
949 bad_gs: 
950         swapgs                  /* switch back to user gs */
951         xorl %eax,%eax
952         movl %eax,%gs
953         jmp  2b
954         .previous       
955         
956 /*
957  * Create a kernel thread.
958  *
959  * C extern interface:
960  *      extern long kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
961  *
962  * asm input arguments:
963  *      rdi: fn, rsi: arg, rdx: flags
964  */
965 ENTRY(kernel_thread)
966         CFI_STARTPROC
967         FAKE_STACK_FRAME $child_rip
968         SAVE_ALL
969
970         # rdi: flags, rsi: usp, rdx: will be &pt_regs
971         movq %rdx,%rdi
972         orq  kernel_thread_flags(%rip),%rdi
973         movq $-1, %rsi
974         movq %rsp, %rdx
975
976         xorl %r8d,%r8d
977         xorl %r9d,%r9d
978         
979         # clone now
980         call do_fork
981         movq %rax,RAX(%rsp)
982         xorl %edi,%edi
983
984         /*
985          * It isn't worth to check for reschedule here,
986          * so internally to the x86_64 port you can rely on kernel_thread()
987          * not to reschedule the child before returning, this avoids the need
988          * of hacks for example to fork off the per-CPU idle tasks.
989          * [Hopefully no generic code relies on the reschedule -AK]     
990          */
991         RESTORE_ALL
992         UNFAKE_STACK_FRAME
993         ret
994         CFI_ENDPROC
995 ENDPROC(kernel_thread)
996         
997 child_rip:
998         pushq $0                # fake return address
999         CFI_STARTPROC
1000         /*
1001          * Here we are in the child and the registers are set as they were
1002          * at kernel_thread() invocation in the parent.
1003          */
1004         movq %rdi, %rax
1005         movq %rsi, %rdi
1006         call *%rax
1007         # exit
1008         xorl %edi, %edi
1009         call do_exit
1010         CFI_ENDPROC
1011 ENDPROC(child_rip)
1012
1013 /*
1014  * execve(). This function needs to use IRET, not SYSRET, to set up all state properly.
1015  *
1016  * C extern interface:
1017  *       extern long execve(char *name, char **argv, char **envp)
1018  *
1019  * asm input arguments:
1020  *      rdi: name, rsi: argv, rdx: envp
1021  *
1022  * We want to fallback into:
1023  *      extern long sys_execve(char *name, char **argv,char **envp, struct pt_regs regs)
1024  *
1025  * do_sys_execve asm fallback arguments:
1026  *      rdi: name, rsi: argv, rdx: envp, fake frame on the stack
1027  */
1028 ENTRY(kernel_execve)
1029         CFI_STARTPROC
1030         FAKE_STACK_FRAME $0
1031         SAVE_ALL        
1032         call sys_execve
1033         movq %rax, RAX(%rsp)    
1034         RESTORE_REST
1035         testq %rax,%rax
1036         je int_ret_from_sys_call
1037         RESTORE_ARGS
1038         UNFAKE_STACK_FRAME
1039         ret
1040         CFI_ENDPROC
1041 ENDPROC(kernel_execve)
1042
1043 KPROBE_ENTRY(page_fault)
1044         errorentry do_page_fault
1045 KPROBE_END(page_fault)
1046
1047 ENTRY(coprocessor_error)
1048         zeroentry do_coprocessor_error
1049 END(coprocessor_error)
1050
1051 ENTRY(simd_coprocessor_error)
1052         zeroentry do_simd_coprocessor_error     
1053 END(simd_coprocessor_error)
1054
1055 ENTRY(device_not_available)
1056         zeroentry math_state_restore
1057 END(device_not_available)
1058
1059         /* runs on exception stack */
1060 KPROBE_ENTRY(debug)
1061         INTR_FRAME
1062         pushq $0
1063         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8         
1064         paranoidentry do_debug, DEBUG_STACK
1065         paranoidexit
1066 KPROBE_END(debug)
1067
1068         /* runs on exception stack */   
1069 KPROBE_ENTRY(nmi)
1070         INTR_FRAME
1071         pushq $-1
1072         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
1073         paranoidentry do_nmi, 0, 0
1074 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
1075         paranoidexit 0
1076 #else
1077         jmp paranoid_exit1
1078         CFI_ENDPROC
1079 #endif
1080 KPROBE_END(nmi)
1081
1082 KPROBE_ENTRY(int3)
1083         INTR_FRAME
1084         pushq $0
1085         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8
1086         paranoidentry do_int3, DEBUG_STACK
1087         jmp paranoid_exit1
1088         CFI_ENDPROC
1089 KPROBE_END(int3)
1090
1091 ENTRY(overflow)
1092         zeroentry do_overflow
1093 END(overflow)
1094
1095 ENTRY(bounds)
1096         zeroentry do_bounds
1097 END(bounds)
1098
1099 ENTRY(invalid_op)
1100         zeroentry do_invalid_op 
1101 END(invalid_op)
1102
1103 ENTRY(coprocessor_segment_overrun)
1104         zeroentry do_coprocessor_segment_overrun
1105 END(coprocessor_segment_overrun)
1106
1107 ENTRY(reserved)
1108         zeroentry do_reserved
1109 END(reserved)
1110
1111         /* runs on exception stack */
1112 ENTRY(double_fault)
1113         XCPT_FRAME
1114         paranoidentry do_double_fault
1115         jmp paranoid_exit1
1116         CFI_ENDPROC
1117 END(double_fault)
1118
1119 ENTRY(invalid_TSS)
1120         errorentry do_invalid_TSS
1121 END(invalid_TSS)
1122
1123 ENTRY(segment_not_present)
1124         errorentry do_segment_not_present
1125 END(segment_not_present)
1126
1127         /* runs on exception stack */
1128 ENTRY(stack_segment)
1129         XCPT_FRAME
1130         paranoidentry do_stack_segment
1131         jmp paranoid_exit1
1132         CFI_ENDPROC
1133 END(stack_segment)
1134
1135 KPROBE_ENTRY(general_protection)
1136         errorentry do_general_protection
1137 KPROBE_END(general_protection)
1138
1139 ENTRY(alignment_check)
1140         errorentry do_alignment_check
1141 END(alignment_check)
1142
1143 ENTRY(divide_error)
1144         zeroentry do_divide_error
1145 END(divide_error)
1146
1147 ENTRY(spurious_interrupt_bug)
1148         zeroentry do_spurious_interrupt_bug
1149 END(spurious_interrupt_bug)
1150
1151 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1152         /* runs on exception stack */
1153 ENTRY(machine_check)
1154         INTR_FRAME
1155         pushq $0
1156         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 8 
1157         paranoidentry do_machine_check
1158         jmp paranoid_exit1
1159         CFI_ENDPROC
1160 END(machine_check)
1161 #endif
1162
1163 /* Call softirq on interrupt stack. Interrupts are off. */
1164 ENTRY(call_softirq)
1165         CFI_STARTPROC
1166         push %rbp
1167         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   8
1168         CFI_REL_OFFSET rbp,0
1169         mov  %rsp,%rbp
1170         CFI_DEF_CFA_REGISTER rbp
1171         incl %gs:pda_irqcount
1172         cmove %gs:pda_irqstackptr,%rsp
1173         push  %rbp                      # backlink for old unwinder
1174         call __do_softirq
1175         leaveq
1176         CFI_DEF_CFA_REGISTER    rsp
1177         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET   -8
1178         decl %gs:pda_irqcount
1179         ret
1180         CFI_ENDPROC
1181 ENDPROC(call_softirq)
1182
1183 #ifdef CONFIG_STACK_UNWIND
1184 ENTRY(arch_unwind_init_running)
1185         CFI_STARTPROC
1186         movq    %r15, R15(%rdi)
1187         movq    %r14, R14(%rdi)
1188         xchgq   %rsi, %rdx
1189         movq    %r13, R13(%rdi)
1190         movq    %r12, R12(%rdi)
1191         xorl    %eax, %eax
1192         movq    %rbp, RBP(%rdi)
1193         movq    %rbx, RBX(%rdi)
1194         movq    (%rsp), %rcx
1195         movq    %rax, R11(%rdi)
1196         movq    %rax, R10(%rdi)
1197         movq    %rax, R9(%rdi)
1198         movq    %rax, R8(%rdi)
1199         movq    %rax, RAX(%rdi)
1200         movq    %rax, RCX(%rdi)
1201         movq    %rax, RDX(%rdi)
1202         movq    %rax, RSI(%rdi)
1203         movq    %rax, RDI(%rdi)
1204         movq    %rax, ORIG_RAX(%rdi)
1205         movq    %rcx, RIP(%rdi)
1206         leaq    8(%rsp), %rcx
1207         movq    $__KERNEL_CS, CS(%rdi)
1208         movq    %rax, EFLAGS(%rdi)
1209         movq    %rcx, RSP(%rdi)
1210         movq    $__KERNEL_DS, SS(%rdi)
1211         jmpq    *%rdx
1212         CFI_ENDPROC
1213 ENDPROC(arch_unwind_init_running)
1214 #endif