[PATCH] kprobes: prevent possible race conditions i386 changes
[linux-2.6.git] / arch / i386 / kernel / traps.c
1 /*
2  *  linux/arch/i386/traps.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *
6  *  Pentium III FXSR, SSE support
7  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
8  */
9
10 /*
11  * 'Traps.c' handles hardware traps and faults after we have saved some
12  * state in 'asm.s'.
13  */
14 #include <linux/config.h>
15 #include <linux/sched.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/string.h>
18 #include <linux/errno.h>
19 #include <linux/timer.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/init.h>
22 #include <linux/delay.h>
23 #include <linux/spinlock.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/highmem.h>
26 #include <linux/kallsyms.h>
27 #include <linux/ptrace.h>
28 #include <linux/utsname.h>
29 #include <linux/kprobes.h>
30 #include <linux/kexec.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
51 #include <asm/smp.h>
52 #include <asm/arch_hooks.h>
53 #include <asm/kdebug.h>
54
55 #include <linux/irq.h>
56 #include <linux/module.h>
57
58 #include "mach_traps.h"
59
60 asmlinkage int system_call(void);
61
62 struct desc_struct default_ldt[] = { { 0, 0 }, { 0, 0 }, { 0, 0 },
63                 { 0, 0 }, { 0, 0 } };
64
65 /* Do we ignore FPU interrupts ? */
66 char ignore_fpu_irq = 0;
67
68 /*
69  * The IDT has to be page-aligned to simplify the Pentium
70  * F0 0F bug workaround.. We have a special link segment
71  * for this.
72  */
73 struct desc_struct idt_table[256] __attribute__((__section__(".data.idt"))) = { {0, 0}, };
74
75 asmlinkage void divide_error(void);
76 asmlinkage void debug(void);
77 asmlinkage void nmi(void);
78 asmlinkage void int3(void);
79 asmlinkage void overflow(void);
80 asmlinkage void bounds(void);
81 asmlinkage void invalid_op(void);
82 asmlinkage void device_not_available(void);
83 asmlinkage void coprocessor_segment_overrun(void);
84 asmlinkage void invalid_TSS(void);
85 asmlinkage void segment_not_present(void);
86 asmlinkage void stack_segment(void);
87 asmlinkage void general_protection(void);
88 asmlinkage void page_fault(void);
89 asmlinkage void coprocessor_error(void);
90 asmlinkage void simd_coprocessor_error(void);
91 asmlinkage void alignment_check(void);
92 asmlinkage void spurious_interrupt_bug(void);
93 asmlinkage void machine_check(void);
94
95 static int kstack_depth_to_print = 24;
96 struct notifier_block *i386die_chain;
97 static DEFINE_SPINLOCK(die_notifier_lock);
98
99 int register_die_notifier(struct notifier_block *nb)
100 {
101         int err = 0;
102         unsigned long flags;
103         spin_lock_irqsave(&die_notifier_lock, flags);
104         err = notifier_chain_register(&i386die_chain, nb);
105         spin_unlock_irqrestore(&die_notifier_lock, flags);
106         return err;
107 }
108 EXPORT_SYMBOL(register_die_notifier);
109
110 static inline int valid_stack_ptr(struct thread_info *tinfo, void *p)
111 {
112         return  p > (void *)tinfo &&
113                 p < (void *)tinfo + THREAD_SIZE - 3;
114 }
115
116 static inline unsigned long print_context_stack(struct thread_info *tinfo,
117                                 unsigned long *stack, unsigned long ebp)
118 {
119         unsigned long addr;
120
121 #ifdef  CONFIG_FRAME_POINTER
122         while (valid_stack_ptr(tinfo, (void *)ebp)) {
123                 addr = *(unsigned long *)(ebp + 4);
124                 printk(" [<%08lx>] ", addr);
125                 print_symbol("%s", addr);
126                 printk("\n");
127                 ebp = *(unsigned long *)ebp;
128         }
129 #else
130         while (valid_stack_ptr(tinfo, stack)) {
131                 addr = *stack++;
132                 if (__kernel_text_address(addr)) {
133                         printk(" [<%08lx>]", addr);
134                         print_symbol(" %s", addr);
135                         printk("\n");
136                 }
137         }
138 #endif
139         return ebp;
140 }
141
142 void show_trace(struct task_struct *task, unsigned long * stack)
143 {
144         unsigned long ebp;
145
146         if (!task)
147                 task = current;
148
149         if (task == current) {
150                 /* Grab ebp right from our regs */
151                 asm ("movl %%ebp, %0" : "=r" (ebp) : );
152         } else {
153                 /* ebp is the last reg pushed by switch_to */
154                 ebp = *(unsigned long *) task->thread.esp;
155         }
156
157         while (1) {
158                 struct thread_info *context;
159                 context = (struct thread_info *)
160                         ((unsigned long)stack & (~(THREAD_SIZE - 1)));
161                 ebp = print_context_stack(context, stack, ebp);
162                 stack = (unsigned long*)context->previous_esp;
163                 if (!stack)
164                         break;
165                 printk(" =======================\n");
166         }
167 }
168
169 void show_stack(struct task_struct *task, unsigned long *esp)
170 {
171         unsigned long *stack;
172         int i;
173
174         if (esp == NULL) {
175                 if (task)
176                         esp = (unsigned long*)task->thread.esp;
177                 else
178                         esp = (unsigned long *)&esp;
179         }
180
181         stack = esp;
182         for(i = 0; i < kstack_depth_to_print; i++) {
183                 if (kstack_end(stack))
184                         break;
185                 if (i && ((i % 8) == 0))
186                         printk("\n       ");
187                 printk("%08lx ", *stack++);
188         }
189         printk("\nCall Trace:\n");
190         show_trace(task, esp);
191 }
192
193 /*
194  * The architecture-independent dump_stack generator
195  */
196 void dump_stack(void)
197 {
198         unsigned long stack;
199
200         show_trace(current, &stack);
201 }
202
203 EXPORT_SYMBOL(dump_stack);
204
205 void show_registers(struct pt_regs *regs)
206 {
207         int i;
208         int in_kernel = 1;
209         unsigned long esp;
210         unsigned short ss;
211
212         esp = (unsigned long) (&regs->esp);
213         savesegment(ss, ss);
214         if (user_mode(regs)) {
215                 in_kernel = 0;
216                 esp = regs->esp;
217                 ss = regs->xss & 0xffff;
218         }
219         print_modules();
220         printk("CPU:    %d\nEIP:    %04x:[<%08lx>]    %s VLI\nEFLAGS: %08lx"
221                         "   (%s) \n",
222                 smp_processor_id(), 0xffff & regs->xcs, regs->eip,
223                 print_tainted(), regs->eflags, system_utsname.release);
224         print_symbol("EIP is at %s\n", regs->eip);
225         printk("eax: %08lx   ebx: %08lx   ecx: %08lx   edx: %08lx\n",
226                 regs->eax, regs->ebx, regs->ecx, regs->edx);
227         printk("esi: %08lx   edi: %08lx   ebp: %08lx   esp: %08lx\n",
228                 regs->esi, regs->edi, regs->ebp, esp);
229         printk("ds: %04x   es: %04x   ss: %04x\n",
230                 regs->xds & 0xffff, regs->xes & 0xffff, ss);
231         printk("Process %s (pid: %d, threadinfo=%p task=%p)",
232                 current->comm, current->pid, current_thread_info(), current);
233         /*
234          * When in-kernel, we also print out the stack and code at the
235          * time of the fault..
236          */
237         if (in_kernel) {
238                 u8 __user *eip;
239
240                 printk("\nStack: ");
241                 show_stack(NULL, (unsigned long*)esp);
242
243                 printk("Code: ");
244
245                 eip = (u8 __user *)regs->eip - 43;
246                 for (i = 0; i < 64; i++, eip++) {
247                         unsigned char c;
248
249                         if (eip < (u8 __user *)PAGE_OFFSET || __get_user(c, eip)) {
250                                 printk(" Bad EIP value.");
251                                 break;
252                         }
253                         if (eip == (u8 __user *)regs->eip)
254                                 printk("<%02x> ", c);
255                         else
256                                 printk("%02x ", c);
257                 }
258         }
259         printk("\n");
260 }       
261
262 static void handle_BUG(struct pt_regs *regs)
263 {
264         unsigned short ud2;
265         unsigned short line;
266         char *file;
267         char c;
268         unsigned long eip;
269
270         eip = regs->eip;
271
272         if (eip < PAGE_OFFSET)
273                 goto no_bug;
274         if (__get_user(ud2, (unsigned short __user *)eip))
275                 goto no_bug;
276         if (ud2 != 0x0b0f)
277                 goto no_bug;
278         if (__get_user(line, (unsigned short __user *)(eip + 2)))
279                 goto bug;
280         if (__get_user(file, (char * __user *)(eip + 4)) ||
281                 (unsigned long)file < PAGE_OFFSET || __get_user(c, file))
282                 file = "<bad filename>";
283
284         printk("------------[ cut here ]------------\n");
285         printk(KERN_ALERT "kernel BUG at %s:%d!\n", file, line);
286
287 no_bug:
288         return;
289
290         /* Here we know it was a BUG but file-n-line is unavailable */
291 bug:
292         printk("Kernel BUG\n");
293 }
294
295 /* This is gone through when something in the kernel
296  * has done something bad and is about to be terminated.
297 */
298 void die(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
299 {
300         static struct {
301                 spinlock_t lock;
302                 u32 lock_owner;
303                 int lock_owner_depth;
304         } die = {
305                 .lock =                 SPIN_LOCK_UNLOCKED,
306                 .lock_owner =           -1,
307                 .lock_owner_depth =     0
308         };
309         static int die_counter;
310
311         if (die.lock_owner != raw_smp_processor_id()) {
312                 console_verbose();
313                 spin_lock_irq(&die.lock);
314                 die.lock_owner = smp_processor_id();
315                 die.lock_owner_depth = 0;
316                 bust_spinlocks(1);
317         }
318
319         if (++die.lock_owner_depth < 3) {
320                 int nl = 0;
321                 handle_BUG(regs);
322                 printk(KERN_ALERT "%s: %04lx [#%d]\n", str, err & 0xffff, ++die_counter);
323 #ifdef CONFIG_PREEMPT
324                 printk("PREEMPT ");
325                 nl = 1;
326 #endif
327 #ifdef CONFIG_SMP
328                 printk("SMP ");
329                 nl = 1;
330 #endif
331 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
332                 printk("DEBUG_PAGEALLOC");
333                 nl = 1;
334 #endif
335                 if (nl)
336                         printk("\n");
337         notify_die(DIE_OOPS, (char *)str, regs, err, 255, SIGSEGV);
338                 show_registers(regs);
339         } else
340                 printk(KERN_ERR "Recursive die() failure, output suppressed\n");
341
342         bust_spinlocks(0);
343         die.lock_owner = -1;
344         spin_unlock_irq(&die.lock);
345
346         if (kexec_should_crash(current))
347                 crash_kexec(regs);
348
349         if (in_interrupt())
350                 panic("Fatal exception in interrupt");
351
352         if (panic_on_oops) {
353                 printk(KERN_EMERG "Fatal exception: panic in 5 seconds\n");
354                 ssleep(5);
355                 panic("Fatal exception");
356         }
357         do_exit(SIGSEGV);
358 }
359
360 static inline void die_if_kernel(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
361 {
362         if (!user_mode_vm(regs))
363                 die(str, regs, err);
364 }
365
366 static void __kprobes do_trap(int trapnr, int signr, char *str, int vm86,
367                               struct pt_regs * regs, long error_code,
368                               siginfo_t *info)
369 {
370         struct task_struct *tsk = current;
371         tsk->thread.error_code = error_code;
372         tsk->thread.trap_no = trapnr;
373
374         if (regs->eflags & VM_MASK) {
375                 if (vm86)
376                         goto vm86_trap;
377                 goto trap_signal;
378         }
379
380         if (!user_mode(regs))
381                 goto kernel_trap;
382
383         trap_signal: {
384                 if (info)
385                         force_sig_info(signr, info, tsk);
386                 else
387                         force_sig(signr, tsk);
388                 return;
389         }
390
391         kernel_trap: {
392                 if (!fixup_exception(regs))
393                         die(str, regs, error_code);
394                 return;
395         }
396
397         vm86_trap: {
398                 int ret = handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, trapnr);
399                 if (ret) goto trap_signal;
400                 return;
401         }
402 }
403
404 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
405 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
406 { \
407         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
408                                                 == NOTIFY_STOP) \
409                 return; \
410         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, NULL); \
411 }
412
413 #define DO_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
414 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
415 { \
416         siginfo_t info; \
417         info.si_signo = signr; \
418         info.si_errno = 0; \
419         info.si_code = sicode; \
420         info.si_addr = (void __user *)siaddr; \
421         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
422                                                 == NOTIFY_STOP) \
423                 return; \
424         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, &info); \
425 }
426
427 #define DO_VM86_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
428 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
429 { \
430         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
431                                                 == NOTIFY_STOP) \
432                 return; \
433         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, NULL); \
434 }
435
436 #define DO_VM86_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
437 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
438 { \
439         siginfo_t info; \
440         info.si_signo = signr; \
441         info.si_errno = 0; \
442         info.si_code = sicode; \
443         info.si_addr = (void __user *)siaddr; \
444         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
445                                                 == NOTIFY_STOP) \
446                 return; \
447         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, &info); \
448 }
449
450 DO_VM86_ERROR_INFO( 0, SIGFPE,  "divide error", divide_error, FPE_INTDIV, regs->eip)
451 #ifndef CONFIG_KPROBES
452 DO_VM86_ERROR( 3, SIGTRAP, "int3", int3)
453 #endif
454 DO_VM86_ERROR( 4, SIGSEGV, "overflow", overflow)
455 DO_VM86_ERROR( 5, SIGSEGV, "bounds", bounds)
456 DO_ERROR_INFO( 6, SIGILL,  "invalid operand", invalid_op, ILL_ILLOPN, regs->eip)
457 DO_ERROR( 9, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun", coprocessor_segment_overrun)
458 DO_ERROR(10, SIGSEGV, "invalid TSS", invalid_TSS)
459 DO_ERROR(11, SIGBUS,  "segment not present", segment_not_present)
460 DO_ERROR(12, SIGBUS,  "stack segment", stack_segment)
461 DO_ERROR_INFO(17, SIGBUS, "alignment check", alignment_check, BUS_ADRALN, 0)
462 DO_ERROR_INFO(32, SIGSEGV, "iret exception", iret_error, ILL_BADSTK, 0)
463
464 fastcall void __kprobes do_general_protection(struct pt_regs * regs,
465                                               long error_code)
466 {
467         int cpu = get_cpu();
468         struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
469         struct thread_struct *thread = &current->thread;
470
471         /*
472          * Perform the lazy TSS's I/O bitmap copy. If the TSS has an
473          * invalid offset set (the LAZY one) and the faulting thread has
474          * a valid I/O bitmap pointer, we copy the I/O bitmap in the TSS
475          * and we set the offset field correctly. Then we let the CPU to
476          * restart the faulting instruction.
477          */
478         if (tss->io_bitmap_base == INVALID_IO_BITMAP_OFFSET_LAZY &&
479             thread->io_bitmap_ptr) {
480                 memcpy(tss->io_bitmap, thread->io_bitmap_ptr,
481                        thread->io_bitmap_max);
482                 /*
483                  * If the previously set map was extending to higher ports
484                  * than the current one, pad extra space with 0xff (no access).
485                  */
486                 if (thread->io_bitmap_max < tss->io_bitmap_max)
487                         memset((char *) tss->io_bitmap +
488                                 thread->io_bitmap_max, 0xff,
489                                 tss->io_bitmap_max - thread->io_bitmap_max);
490                 tss->io_bitmap_max = thread->io_bitmap_max;
491                 tss->io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
492                 put_cpu();
493                 return;
494         }
495         put_cpu();
496
497         current->thread.error_code = error_code;
498         current->thread.trap_no = 13;
499
500         if (regs->eflags & VM_MASK)
501                 goto gp_in_vm86;
502
503         if (!user_mode(regs))
504                 goto gp_in_kernel;
505
506         current->thread.error_code = error_code;
507         current->thread.trap_no = 13;
508         force_sig(SIGSEGV, current);
509         return;
510
511 gp_in_vm86:
512         local_irq_enable();
513         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
514         return;
515
516 gp_in_kernel:
517         if (!fixup_exception(regs)) {
518                 if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs,
519                                 error_code, 13, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
520                         return;
521                 die("general protection fault", regs, error_code);
522         }
523 }
524
525 static void mem_parity_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
526 {
527         printk("Uhhuh. NMI received. Dazed and confused, but trying to continue\n");
528         printk("You probably have a hardware problem with your RAM chips\n");
529
530         /* Clear and disable the memory parity error line. */
531         clear_mem_error(reason);
532 }
533
534 static void io_check_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
535 {
536         unsigned long i;
537
538         printk("NMI: IOCK error (debug interrupt?)\n");
539         show_registers(regs);
540
541         /* Re-enable the IOCK line, wait for a few seconds */
542         reason = (reason & 0xf) | 8;
543         outb(reason, 0x61);
544         i = 2000;
545         while (--i) udelay(1000);
546         reason &= ~8;
547         outb(reason, 0x61);
548 }
549
550 static void unknown_nmi_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
551 {
552 #ifdef CONFIG_MCA
553         /* Might actually be able to figure out what the guilty party
554         * is. */
555         if( MCA_bus ) {
556                 mca_handle_nmi();
557                 return;
558         }
559 #endif
560         printk("Uhhuh. NMI received for unknown reason %02x on CPU %d.\n",
561                 reason, smp_processor_id());
562         printk("Dazed and confused, but trying to continue\n");
563         printk("Do you have a strange power saving mode enabled?\n");
564 }
565
566 static DEFINE_SPINLOCK(nmi_print_lock);
567
568 void die_nmi (struct pt_regs *regs, const char *msg)
569 {
570         if (notify_die(DIE_NMIWATCHDOG, msg, regs, 0, 0, SIGINT) ==
571             NOTIFY_STOP)
572                 return;
573
574         spin_lock(&nmi_print_lock);
575         /*
576         * We are in trouble anyway, lets at least try
577         * to get a message out.
578         */
579         bust_spinlocks(1);
580         printk(msg);
581         printk(" on CPU%d, eip %08lx, registers:\n",
582                 smp_processor_id(), regs->eip);
583         show_registers(regs);
584         printk("console shuts up ...\n");
585         console_silent();
586         spin_unlock(&nmi_print_lock);
587         bust_spinlocks(0);
588
589         /* If we are in kernel we are probably nested up pretty bad
590          * and might aswell get out now while we still can.
591         */
592         if (!user_mode(regs)) {
593                 current->thread.trap_no = 2;
594                 crash_kexec(regs);
595         }
596
597         do_exit(SIGSEGV);
598 }
599
600 static void default_do_nmi(struct pt_regs * regs)
601 {
602         unsigned char reason = 0;
603
604         /* Only the BSP gets external NMIs from the system.  */
605         if (!smp_processor_id())
606                 reason = get_nmi_reason();
607  
608         if (!(reason & 0xc0)) {
609                 if (notify_die(DIE_NMI_IPI, "nmi_ipi", regs, reason, 0, SIGINT)
610                                                         == NOTIFY_STOP)
611                         return;
612 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
613                 /*
614                  * Ok, so this is none of the documented NMI sources,
615                  * so it must be the NMI watchdog.
616                  */
617                 if (nmi_watchdog) {
618                         nmi_watchdog_tick(regs);
619                         return;
620                 }
621 #endif
622                 unknown_nmi_error(reason, regs);
623                 return;
624         }
625         if (notify_die(DIE_NMI, "nmi", regs, reason, 0, SIGINT) == NOTIFY_STOP)
626                 return;
627         if (reason & 0x80)
628                 mem_parity_error(reason, regs);
629         if (reason & 0x40)
630                 io_check_error(reason, regs);
631         /*
632          * Reassert NMI in case it became active meanwhile
633          * as it's edge-triggered.
634          */
635         reassert_nmi();
636 }
637
638 static int dummy_nmi_callback(struct pt_regs * regs, int cpu)
639 {
640         return 0;
641 }
642  
643 static nmi_callback_t nmi_callback = dummy_nmi_callback;
644  
645 fastcall void do_nmi(struct pt_regs * regs, long error_code)
646 {
647         int cpu;
648
649         nmi_enter();
650
651         cpu = smp_processor_id();
652
653 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
654         if (!cpu_online(cpu)) {
655                 nmi_exit();
656                 return;
657         }
658 #endif
659
660         ++nmi_count(cpu);
661
662         if (!rcu_dereference(nmi_callback)(regs, cpu))
663                 default_do_nmi(regs);
664
665         nmi_exit();
666 }
667
668 void set_nmi_callback(nmi_callback_t callback)
669 {
670         rcu_assign_pointer(nmi_callback, callback);
671 }
672 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_nmi_callback);
673
674 void unset_nmi_callback(void)
675 {
676         nmi_callback = dummy_nmi_callback;
677 }
678 EXPORT_SYMBOL_GPL(unset_nmi_callback);
679
680 #ifdef CONFIG_KPROBES
681 fastcall void __kprobes do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
682 {
683         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, 3, SIGTRAP)
684                         == NOTIFY_STOP)
685                 return;
686         /* This is an interrupt gate, because kprobes wants interrupts
687         disabled.  Normal trap handlers don't. */
688         restore_interrupts(regs);
689         do_trap(3, SIGTRAP, "int3", 1, regs, error_code, NULL);
690 }
691 #endif
692
693 /*
694  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
695  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
696  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
697  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
698  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
699  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
700  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
701  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
702  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
703  * 
704  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
705  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
706  * user code runs with the correct debug control register even though
707  * we clear it here.
708  *
709  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
710  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
711  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
712  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
713  * by user code)
714  */
715 fastcall void __kprobes do_debug(struct pt_regs * regs, long error_code)
716 {
717         unsigned int condition;
718         struct task_struct *tsk = current;
719
720         get_debugreg(condition, 6);
721
722         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, condition, error_code,
723                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
724                 return;
725         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
726         if (regs->eflags & X86_EFLAGS_IF)
727                 local_irq_enable();
728
729         /* Mask out spurious debug traps due to lazy DR7 setting */
730         if (condition & (DR_TRAP0|DR_TRAP1|DR_TRAP2|DR_TRAP3)) {
731                 if (!tsk->thread.debugreg[7])
732                         goto clear_dr7;
733         }
734
735         if (regs->eflags & VM_MASK)
736                 goto debug_vm86;
737
738         /* Save debug status register where ptrace can see it */
739         tsk->thread.debugreg[6] = condition;
740
741         /*
742          * Single-stepping through TF: make sure we ignore any events in
743          * kernel space (but re-enable TF when returning to user mode).
744          */
745         if (condition & DR_STEP) {
746                 /*
747                  * We already checked v86 mode above, so we can
748                  * check for kernel mode by just checking the CPL
749                  * of CS.
750                  */
751                 if (!user_mode(regs))
752                         goto clear_TF_reenable;
753         }
754
755         /* Ok, finally something we can handle */
756         send_sigtrap(tsk, regs, error_code);
757
758         /* Disable additional traps. They'll be re-enabled when
759          * the signal is delivered.
760          */
761 clear_dr7:
762         set_debugreg(0, 7);
763         return;
764
765 debug_vm86:
766         handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, 1);
767         return;
768
769 clear_TF_reenable:
770         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
771         regs->eflags &= ~TF_MASK;
772         return;
773 }
774
775 /*
776  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
777  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
778  * IRQ13 behaviour
779  */
780 void math_error(void __user *eip)
781 {
782         struct task_struct * task;
783         siginfo_t info;
784         unsigned short cwd, swd;
785
786         /*
787          * Save the info for the exception handler and clear the error.
788          */
789         task = current;
790         save_init_fpu(task);
791         task->thread.trap_no = 16;
792         task->thread.error_code = 0;
793         info.si_signo = SIGFPE;
794         info.si_errno = 0;
795         info.si_code = __SI_FAULT;
796         info.si_addr = eip;
797         /*
798          * (~cwd & swd) will mask out exceptions that are not set to unmasked
799          * status.  0x3f is the exception bits in these regs, 0x200 is the
800          * C1 reg you need in case of a stack fault, 0x040 is the stack
801          * fault bit.  We should only be taking one exception at a time,
802          * so if this combination doesn't produce any single exception,
803          * then we have a bad program that isn't syncronizing its FPU usage
804          * and it will suffer the consequences since we won't be able to
805          * fully reproduce the context of the exception
806          */
807         cwd = get_fpu_cwd(task);
808         swd = get_fpu_swd(task);
809         switch (swd & ~cwd & 0x3f) {
810                 case 0x000:
811                 default:
812                         break;
813                 case 0x001: /* Invalid Op */
814                         /*
815                          * swd & 0x240 == 0x040: Stack Underflow
816                          * swd & 0x240 == 0x240: Stack Overflow
817                          * User must clear the SF bit (0x40) if set
818                          */
819                         info.si_code = FPE_FLTINV;
820                         break;
821                 case 0x002: /* Denormalize */
822                 case 0x010: /* Underflow */
823                         info.si_code = FPE_FLTUND;
824                         break;
825                 case 0x004: /* Zero Divide */
826                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
827                         break;
828                 case 0x008: /* Overflow */
829                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
830                         break;
831                 case 0x020: /* Precision */
832                         info.si_code = FPE_FLTRES;
833                         break;
834         }
835         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
836 }
837
838 fastcall void do_coprocessor_error(struct pt_regs * regs, long error_code)
839 {
840         ignore_fpu_irq = 1;
841         math_error((void __user *)regs->eip);
842 }
843
844 static void simd_math_error(void __user *eip)
845 {
846         struct task_struct * task;
847         siginfo_t info;
848         unsigned short mxcsr;
849
850         /*
851          * Save the info for the exception handler and clear the error.
852          */
853         task = current;
854         save_init_fpu(task);
855         task->thread.trap_no = 19;
856         task->thread.error_code = 0;
857         info.si_signo = SIGFPE;
858         info.si_errno = 0;
859         info.si_code = __SI_FAULT;
860         info.si_addr = eip;
861         /*
862          * The SIMD FPU exceptions are handled a little differently, as there
863          * is only a single status/control register.  Thus, to determine which
864          * unmasked exception was caught we must mask the exception mask bits
865          * at 0x1f80, and then use these to mask the exception bits at 0x3f.
866          */
867         mxcsr = get_fpu_mxcsr(task);
868         switch (~((mxcsr & 0x1f80) >> 7) & (mxcsr & 0x3f)) {
869                 case 0x000:
870                 default:
871                         break;
872                 case 0x001: /* Invalid Op */
873                         info.si_code = FPE_FLTINV;
874                         break;
875                 case 0x002: /* Denormalize */
876                 case 0x010: /* Underflow */
877                         info.si_code = FPE_FLTUND;
878                         break;
879                 case 0x004: /* Zero Divide */
880                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
881                         break;
882                 case 0x008: /* Overflow */
883                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
884                         break;
885                 case 0x020: /* Precision */
886                         info.si_code = FPE_FLTRES;
887                         break;
888         }
889         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
890 }
891
892 fastcall void do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs * regs,
893                                           long error_code)
894 {
895         if (cpu_has_xmm) {
896                 /* Handle SIMD FPU exceptions on PIII+ processors. */
897                 ignore_fpu_irq = 1;
898                 simd_math_error((void __user *)regs->eip);
899         } else {
900                 /*
901                  * Handle strange cache flush from user space exception
902                  * in all other cases.  This is undocumented behaviour.
903                  */
904                 if (regs->eflags & VM_MASK) {
905                         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *)regs,
906                                           error_code);
907                         return;
908                 }
909                 current->thread.trap_no = 19;
910                 current->thread.error_code = error_code;
911                 die_if_kernel("cache flush denied", regs, error_code);
912                 force_sig(SIGSEGV, current);
913         }
914 }
915
916 fastcall void do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs * regs,
917                                           long error_code)
918 {
919 #if 0
920         /* No need to warn about this any longer. */
921         printk("Ignoring P6 Local APIC Spurious Interrupt Bug...\n");
922 #endif
923 }
924
925 fastcall void setup_x86_bogus_stack(unsigned char * stk)
926 {
927         unsigned long *switch16_ptr, *switch32_ptr;
928         struct pt_regs *regs;
929         unsigned long stack_top, stack_bot;
930         unsigned short iret_frame16_off;
931         int cpu = smp_processor_id();
932         /* reserve the space on 32bit stack for the magic switch16 pointer */
933         memmove(stk, stk + 8, sizeof(struct pt_regs));
934         switch16_ptr = (unsigned long *)(stk + sizeof(struct pt_regs));
935         regs = (struct pt_regs *)stk;
936         /* now the switch32 on 16bit stack */
937         stack_bot = (unsigned long)&per_cpu(cpu_16bit_stack, cpu);
938         stack_top = stack_bot + CPU_16BIT_STACK_SIZE;
939         switch32_ptr = (unsigned long *)(stack_top - 8);
940         iret_frame16_off = CPU_16BIT_STACK_SIZE - 8 - 20;
941         /* copy iret frame on 16bit stack */
942         memcpy((void *)(stack_bot + iret_frame16_off), &regs->eip, 20);
943         /* fill in the switch pointers */
944         switch16_ptr[0] = (regs->esp & 0xffff0000) | iret_frame16_off;
945         switch16_ptr[1] = __ESPFIX_SS;
946         switch32_ptr[0] = (unsigned long)stk + sizeof(struct pt_regs) +
947                 8 - CPU_16BIT_STACK_SIZE;
948         switch32_ptr[1] = __KERNEL_DS;
949 }
950
951 fastcall unsigned char * fixup_x86_bogus_stack(unsigned short sp)
952 {
953         unsigned long *switch32_ptr;
954         unsigned char *stack16, *stack32;
955         unsigned long stack_top, stack_bot;
956         int len;
957         int cpu = smp_processor_id();
958         stack_bot = (unsigned long)&per_cpu(cpu_16bit_stack, cpu);
959         stack_top = stack_bot + CPU_16BIT_STACK_SIZE;
960         switch32_ptr = (unsigned long *)(stack_top - 8);
961         /* copy the data from 16bit stack to 32bit stack */
962         len = CPU_16BIT_STACK_SIZE - 8 - sp;
963         stack16 = (unsigned char *)(stack_bot + sp);
964         stack32 = (unsigned char *)
965                 (switch32_ptr[0] + CPU_16BIT_STACK_SIZE - 8 - len);
966         memcpy(stack32, stack16, len);
967         return stack32;
968 }
969
970 /*
971  *  'math_state_restore()' saves the current math information in the
972  * old math state array, and gets the new ones from the current task
973  *
974  * Careful.. There are problems with IBM-designed IRQ13 behaviour.
975  * Don't touch unless you *really* know how it works.
976  *
977  * Must be called with kernel preemption disabled (in this case,
978  * local interrupts are disabled at the call-site in entry.S).
979  */
980 asmlinkage void math_state_restore(struct pt_regs regs)
981 {
982         struct thread_info *thread = current_thread_info();
983         struct task_struct *tsk = thread->task;
984
985         clts();         /* Allow maths ops (or we recurse) */
986         if (!tsk_used_math(tsk))
987                 init_fpu(tsk);
988         restore_fpu(tsk);
989         thread->status |= TS_USEDFPU;   /* So we fnsave on switch_to() */
990 }
991
992 #ifndef CONFIG_MATH_EMULATION
993
994 asmlinkage void math_emulate(long arg)
995 {
996         printk("math-emulation not enabled and no coprocessor found.\n");
997         printk("killing %s.\n",current->comm);
998         force_sig(SIGFPE,current);
999         schedule();
1000 }
1001
1002 #endif /* CONFIG_MATH_EMULATION */
1003
1004 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
1005 void __init trap_init_f00f_bug(void)
1006 {
1007         __set_fixmap(FIX_F00F_IDT, __pa(&idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
1008
1009         /*
1010          * Update the IDT descriptor and reload the IDT so that
1011          * it uses the read-only mapped virtual address.
1012          */
1013         idt_descr.address = fix_to_virt(FIX_F00F_IDT);
1014         load_idt(&idt_descr);
1015 }
1016 #endif
1017
1018 #define _set_gate(gate_addr,type,dpl,addr,seg) \
1019 do { \
1020   int __d0, __d1; \
1021   __asm__ __volatile__ ("movw %%dx,%%ax\n\t" \
1022         "movw %4,%%dx\n\t" \
1023         "movl %%eax,%0\n\t" \
1024         "movl %%edx,%1" \
1025         :"=m" (*((long *) (gate_addr))), \
1026          "=m" (*(1+(long *) (gate_addr))), "=&a" (__d0), "=&d" (__d1) \
1027         :"i" ((short) (0x8000+(dpl<<13)+(type<<8))), \
1028          "3" ((char *) (addr)),"2" ((seg) << 16)); \
1029 } while (0)
1030
1031
1032 /*
1033  * This needs to use 'idt_table' rather than 'idt', and
1034  * thus use the _nonmapped_ version of the IDT, as the
1035  * Pentium F0 0F bugfix can have resulted in the mapped
1036  * IDT being write-protected.
1037  */
1038 void set_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
1039 {
1040         _set_gate(idt_table+n,14,0,addr,__KERNEL_CS);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * This routine sets up an interrupt gate at directory privilege level 3.
1045  */
1046 static inline void set_system_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
1047 {
1048         _set_gate(idt_table+n, 14, 3, addr, __KERNEL_CS);
1049 }
1050
1051 static void __init set_trap_gate(unsigned int n, void *addr)
1052 {
1053         _set_gate(idt_table+n,15,0,addr,__KERNEL_CS);
1054 }
1055
1056 static void __init set_system_gate(unsigned int n, void *addr)
1057 {
1058         _set_gate(idt_table+n,15,3,addr,__KERNEL_CS);
1059 }
1060
1061 static void __init set_task_gate(unsigned int n, unsigned int gdt_entry)
1062 {
1063         _set_gate(idt_table+n,5,0,0,(gdt_entry<<3));
1064 }
1065
1066
1067 void __init trap_init(void)
1068 {
1069 #ifdef CONFIG_EISA
1070         void __iomem *p = ioremap(0x0FFFD9, 4);
1071         if (readl(p) == 'E'+('I'<<8)+('S'<<16)+('A'<<24)) {
1072                 EISA_bus = 1;
1073         }
1074         iounmap(p);
1075 #endif
1076
1077 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1078         init_apic_mappings();
1079 #endif
1080
1081         set_trap_gate(0,&divide_error);
1082         set_intr_gate(1,&debug);
1083         set_intr_gate(2,&nmi);
1084         set_system_intr_gate(3, &int3); /* int3-5 can be called from all */
1085         set_system_gate(4,&overflow);
1086         set_system_gate(5,&bounds);
1087         set_trap_gate(6,&invalid_op);
1088         set_trap_gate(7,&device_not_available);
1089         set_task_gate(8,GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
1090         set_trap_gate(9,&coprocessor_segment_overrun);
1091         set_trap_gate(10,&invalid_TSS);
1092         set_trap_gate(11,&segment_not_present);
1093         set_trap_gate(12,&stack_segment);
1094         set_trap_gate(13,&general_protection);
1095         set_intr_gate(14,&page_fault);
1096         set_trap_gate(15,&spurious_interrupt_bug);
1097         set_trap_gate(16,&coprocessor_error);
1098         set_trap_gate(17,&alignment_check);
1099 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1100         set_trap_gate(18,&machine_check);
1101 #endif
1102         set_trap_gate(19,&simd_coprocessor_error);
1103
1104         set_system_gate(SYSCALL_VECTOR,&system_call);
1105
1106         /*
1107          * Should be a barrier for any external CPU state.
1108          */
1109         cpu_init();
1110
1111         trap_init_hook();
1112 }
1113
1114 static int __init kstack_setup(char *s)
1115 {
1116         kstack_depth_to_print = simple_strtoul(s, NULL, 0);
1117         return 0;
1118 }
1119 __setup("kstack=", kstack_setup);