[PATCH] kdump: Use real pt_regs from exception
[linux-3.10.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         ss = __KERNEL_DS;
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 *eip;
239
240                 printk("\nStack: ");
241                 show_stack(NULL, (unsigned long*)esp);
242
243                 printk("Code: ");
244
245                 eip = (u8 *)regs->eip - 43;
246                 for (i = 0; i < 64; i++, eip++) {
247                         unsigned char c;
248
249                         if (eip < (u8 *)PAGE_OFFSET || __get_user(c, eip)) {
250                                 printk(" Bad EIP value.");
251                                 break;
252                         }
253                         if (eip == (u8 *)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         if (user_mode(regs))
271                 goto no_bug;            /* Not in kernel */
272
273         eip = regs->eip;
274
275         if (eip < PAGE_OFFSET)
276                 goto no_bug;
277         if (__get_user(ud2, (unsigned short *)eip))
278                 goto no_bug;
279         if (ud2 != 0x0b0f)
280                 goto no_bug;
281         if (__get_user(line, (unsigned short *)(eip + 2)))
282                 goto bug;
283         if (__get_user(file, (char **)(eip + 4)) ||
284                 (unsigned long)file < PAGE_OFFSET || __get_user(c, file))
285                 file = "<bad filename>";
286
287         printk("------------[ cut here ]------------\n");
288         printk(KERN_ALERT "kernel BUG at %s:%d!\n", file, line);
289
290 no_bug:
291         return;
292
293         /* Here we know it was a BUG but file-n-line is unavailable */
294 bug:
295         printk("Kernel BUG\n");
296 }
297
298 /* This is gone through when something in the kernel
299  * has done something bad and is about to be terminated.
300 */
301 void die(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
302 {
303         static struct {
304                 spinlock_t lock;
305                 u32 lock_owner;
306                 int lock_owner_depth;
307         } die = {
308                 .lock =                 SPIN_LOCK_UNLOCKED,
309                 .lock_owner =           -1,
310                 .lock_owner_depth =     0
311         };
312         static int die_counter;
313
314         if (die.lock_owner != raw_smp_processor_id()) {
315                 console_verbose();
316                 spin_lock_irq(&die.lock);
317                 die.lock_owner = smp_processor_id();
318                 die.lock_owner_depth = 0;
319                 bust_spinlocks(1);
320         }
321
322         if (++die.lock_owner_depth < 3) {
323                 int nl = 0;
324                 handle_BUG(regs);
325                 printk(KERN_ALERT "%s: %04lx [#%d]\n", str, err & 0xffff, ++die_counter);
326 #ifdef CONFIG_PREEMPT
327                 printk("PREEMPT ");
328                 nl = 1;
329 #endif
330 #ifdef CONFIG_SMP
331                 printk("SMP ");
332                 nl = 1;
333 #endif
334 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
335                 printk("DEBUG_PAGEALLOC");
336                 nl = 1;
337 #endif
338                 if (nl)
339                         printk("\n");
340         notify_die(DIE_OOPS, (char *)str, regs, err, 255, SIGSEGV);
341                 show_registers(regs);
342         } else
343                 printk(KERN_ERR "Recursive die() failure, output suppressed\n");
344
345         bust_spinlocks(0);
346         die.lock_owner = -1;
347         spin_unlock_irq(&die.lock);
348
349         if (kexec_should_crash(current))
350                 crash_kexec(regs);
351
352         if (in_interrupt())
353                 panic("Fatal exception in interrupt");
354
355         if (panic_on_oops) {
356                 printk(KERN_EMERG "Fatal exception: panic in 5 seconds\n");
357                 ssleep(5);
358                 panic("Fatal exception");
359         }
360         do_exit(SIGSEGV);
361 }
362
363 static inline void die_if_kernel(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
364 {
365         if (!user_mode_vm(regs))
366                 die(str, regs, err);
367 }
368
369 static void do_trap(int trapnr, int signr, char *str, int vm86,
370                            struct pt_regs * regs, long error_code, siginfo_t *info)
371 {
372         if (regs->eflags & VM_MASK) {
373                 if (vm86)
374                         goto vm86_trap;
375                 goto trap_signal;
376         }
377
378         if (!user_mode(regs))
379                 goto kernel_trap;
380
381         trap_signal: {
382                 struct task_struct *tsk = current;
383                 tsk->thread.error_code = error_code;
384                 tsk->thread.trap_no = trapnr;
385                 if (info)
386                         force_sig_info(signr, info, tsk);
387                 else
388                         force_sig(signr, tsk);
389                 return;
390         }
391
392         kernel_trap: {
393                 if (!fixup_exception(regs))
394                         die(str, regs, error_code);
395                 return;
396         }
397
398         vm86_trap: {
399                 int ret = handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, trapnr);
400                 if (ret) goto trap_signal;
401                 return;
402         }
403 }
404
405 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
406 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
407 { \
408         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
409                                                 == NOTIFY_STOP) \
410                 return; \
411         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, NULL); \
412 }
413
414 #define DO_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
415 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
416 { \
417         siginfo_t info; \
418         info.si_signo = signr; \
419         info.si_errno = 0; \
420         info.si_code = sicode; \
421         info.si_addr = (void __user *)siaddr; \
422         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
423                                                 == NOTIFY_STOP) \
424                 return; \
425         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, &info); \
426 }
427
428 #define DO_VM86_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
429 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
430 { \
431         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
432                                                 == NOTIFY_STOP) \
433                 return; \
434         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, NULL); \
435 }
436
437 #define DO_VM86_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
438 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
439 { \
440         siginfo_t info; \
441         info.si_signo = signr; \
442         info.si_errno = 0; \
443         info.si_code = sicode; \
444         info.si_addr = (void __user *)siaddr; \
445         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
446                                                 == NOTIFY_STOP) \
447                 return; \
448         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, &info); \
449 }
450
451 DO_VM86_ERROR_INFO( 0, SIGFPE,  "divide error", divide_error, FPE_INTDIV, regs->eip)
452 #ifndef CONFIG_KPROBES
453 DO_VM86_ERROR( 3, SIGTRAP, "int3", int3)
454 #endif
455 DO_VM86_ERROR( 4, SIGSEGV, "overflow", overflow)
456 DO_VM86_ERROR( 5, SIGSEGV, "bounds", bounds)
457 DO_ERROR_INFO( 6, SIGILL,  "invalid operand", invalid_op, ILL_ILLOPN, regs->eip)
458 DO_ERROR( 9, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun", coprocessor_segment_overrun)
459 DO_ERROR(10, SIGSEGV, "invalid TSS", invalid_TSS)
460 DO_ERROR(11, SIGBUS,  "segment not present", segment_not_present)
461 DO_ERROR(12, SIGBUS,  "stack segment", stack_segment)
462 DO_ERROR_INFO(17, SIGBUS, "alignment check", alignment_check, BUS_ADRALN, 0)
463 DO_ERROR_INFO(32, SIGSEGV, "iret exception", iret_error, ILL_BADSTK, 0)
464
465 fastcall void do_general_protection(struct pt_regs * regs, 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         if (regs->eflags & VM_MASK)
498                 goto gp_in_vm86;
499
500         if (!user_mode(regs))
501                 goto gp_in_kernel;
502
503         current->thread.error_code = error_code;
504         current->thread.trap_no = 13;
505         force_sig(SIGSEGV, current);
506         return;
507
508 gp_in_vm86:
509         local_irq_enable();
510         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
511         return;
512
513 gp_in_kernel:
514         if (!fixup_exception(regs)) {
515                 if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs,
516                                 error_code, 13, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
517                         return;
518                 die("general protection fault", regs, error_code);
519         }
520 }
521
522 static void mem_parity_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
523 {
524         printk("Uhhuh. NMI received. Dazed and confused, but trying to continue\n");
525         printk("You probably have a hardware problem with your RAM chips\n");
526
527         /* Clear and disable the memory parity error line. */
528         clear_mem_error(reason);
529 }
530
531 static void io_check_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
532 {
533         unsigned long i;
534
535         printk("NMI: IOCK error (debug interrupt?)\n");
536         show_registers(regs);
537
538         /* Re-enable the IOCK line, wait for a few seconds */
539         reason = (reason & 0xf) | 8;
540         outb(reason, 0x61);
541         i = 2000;
542         while (--i) udelay(1000);
543         reason &= ~8;
544         outb(reason, 0x61);
545 }
546
547 static void unknown_nmi_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
548 {
549 #ifdef CONFIG_MCA
550         /* Might actually be able to figure out what the guilty party
551         * is. */
552         if( MCA_bus ) {
553                 mca_handle_nmi();
554                 return;
555         }
556 #endif
557         printk("Uhhuh. NMI received for unknown reason %02x on CPU %d.\n",
558                 reason, smp_processor_id());
559         printk("Dazed and confused, but trying to continue\n");
560         printk("Do you have a strange power saving mode enabled?\n");
561 }
562
563 static DEFINE_SPINLOCK(nmi_print_lock);
564
565 void die_nmi (struct pt_regs *regs, const char *msg)
566 {
567         spin_lock(&nmi_print_lock);
568         /*
569         * We are in trouble anyway, lets at least try
570         * to get a message out.
571         */
572         bust_spinlocks(1);
573         printk(msg);
574         printk(" on CPU%d, eip %08lx, registers:\n",
575                 smp_processor_id(), regs->eip);
576         show_registers(regs);
577         printk("console shuts up ...\n");
578         console_silent();
579         spin_unlock(&nmi_print_lock);
580         bust_spinlocks(0);
581
582         /* If we are in kernel we are probably nested up pretty bad
583          * and might aswell get out now while we still can.
584         */
585         if (!user_mode(regs)) {
586                 current->thread.trap_no = 2;
587                 crash_kexec(regs);
588         }
589
590         do_exit(SIGSEGV);
591 }
592
593 static void default_do_nmi(struct pt_regs * regs)
594 {
595         unsigned char reason = 0;
596
597         /* Only the BSP gets external NMIs from the system.  */
598         if (!smp_processor_id())
599                 reason = get_nmi_reason();
600  
601         if (!(reason & 0xc0)) {
602                 if (notify_die(DIE_NMI_IPI, "nmi_ipi", regs, reason, 0, SIGINT)
603                                                         == NOTIFY_STOP)
604                         return;
605 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
606                 /*
607                  * Ok, so this is none of the documented NMI sources,
608                  * so it must be the NMI watchdog.
609                  */
610                 if (nmi_watchdog) {
611                         nmi_watchdog_tick(regs);
612                         return;
613                 }
614 #endif
615                 unknown_nmi_error(reason, regs);
616                 return;
617         }
618         if (notify_die(DIE_NMI, "nmi", regs, reason, 0, SIGINT) == NOTIFY_STOP)
619                 return;
620         if (reason & 0x80)
621                 mem_parity_error(reason, regs);
622         if (reason & 0x40)
623                 io_check_error(reason, regs);
624         /*
625          * Reassert NMI in case it became active meanwhile
626          * as it's edge-triggered.
627          */
628         reassert_nmi();
629 }
630
631 static int dummy_nmi_callback(struct pt_regs * regs, int cpu)
632 {
633         return 0;
634 }
635  
636 static nmi_callback_t nmi_callback = dummy_nmi_callback;
637  
638 fastcall void do_nmi(struct pt_regs * regs, long error_code)
639 {
640         int cpu;
641
642         nmi_enter();
643
644         cpu = smp_processor_id();
645
646 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
647         if (!cpu_online(cpu)) {
648                 nmi_exit();
649                 return;
650         }
651 #endif
652
653         ++nmi_count(cpu);
654
655         if (!nmi_callback(regs, cpu))
656                 default_do_nmi(regs);
657
658         nmi_exit();
659 }
660
661 void set_nmi_callback(nmi_callback_t callback)
662 {
663         nmi_callback = callback;
664 }
665 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_nmi_callback);
666
667 void unset_nmi_callback(void)
668 {
669         nmi_callback = dummy_nmi_callback;
670 }
671 EXPORT_SYMBOL_GPL(unset_nmi_callback);
672
673 #ifdef CONFIG_KPROBES
674 fastcall void do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
675 {
676         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, 3, SIGTRAP)
677                         == NOTIFY_STOP)
678                 return;
679         /* This is an interrupt gate, because kprobes wants interrupts
680         disabled.  Normal trap handlers don't. */
681         restore_interrupts(regs);
682         do_trap(3, SIGTRAP, "int3", 1, regs, error_code, NULL);
683 }
684 #endif
685
686 /*
687  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
688  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
689  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
690  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
691  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
692  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
693  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
694  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
695  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
696  * 
697  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
698  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
699  * user code runs with the correct debug control register even though
700  * we clear it here.
701  *
702  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
703  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
704  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
705  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
706  * by user code)
707  */
708 fastcall void do_debug(struct pt_regs * regs, long error_code)
709 {
710         unsigned int condition;
711         struct task_struct *tsk = current;
712
713         get_debugreg(condition, 6);
714
715         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, condition, error_code,
716                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
717                 return;
718         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
719         if (regs->eflags & X86_EFLAGS_IF)
720                 local_irq_enable();
721
722         /* Mask out spurious debug traps due to lazy DR7 setting */
723         if (condition & (DR_TRAP0|DR_TRAP1|DR_TRAP2|DR_TRAP3)) {
724                 if (!tsk->thread.debugreg[7])
725                         goto clear_dr7;
726         }
727
728         if (regs->eflags & VM_MASK)
729                 goto debug_vm86;
730
731         /* Save debug status register where ptrace can see it */
732         tsk->thread.debugreg[6] = condition;
733
734         /*
735          * Single-stepping through TF: make sure we ignore any events in
736          * kernel space (but re-enable TF when returning to user mode).
737          */
738         if (condition & DR_STEP) {
739                 /*
740                  * We already checked v86 mode above, so we can
741                  * check for kernel mode by just checking the CPL
742                  * of CS.
743                  */
744                 if (!user_mode(regs))
745                         goto clear_TF_reenable;
746         }
747
748         /* Ok, finally something we can handle */
749         send_sigtrap(tsk, regs, error_code);
750
751         /* Disable additional traps. They'll be re-enabled when
752          * the signal is delivered.
753          */
754 clear_dr7:
755         set_debugreg(0, 7);
756         return;
757
758 debug_vm86:
759         handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, 1);
760         return;
761
762 clear_TF_reenable:
763         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
764         regs->eflags &= ~TF_MASK;
765         return;
766 }
767
768 /*
769  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
770  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
771  * IRQ13 behaviour
772  */
773 void math_error(void __user *eip)
774 {
775         struct task_struct * task;
776         siginfo_t info;
777         unsigned short cwd, swd;
778
779         /*
780          * Save the info for the exception handler and clear the error.
781          */
782         task = current;
783         save_init_fpu(task);
784         task->thread.trap_no = 16;
785         task->thread.error_code = 0;
786         info.si_signo = SIGFPE;
787         info.si_errno = 0;
788         info.si_code = __SI_FAULT;
789         info.si_addr = eip;
790         /*
791          * (~cwd & swd) will mask out exceptions that are not set to unmasked
792          * status.  0x3f is the exception bits in these regs, 0x200 is the
793          * C1 reg you need in case of a stack fault, 0x040 is the stack
794          * fault bit.  We should only be taking one exception at a time,
795          * so if this combination doesn't produce any single exception,
796          * then we have a bad program that isn't syncronizing its FPU usage
797          * and it will suffer the consequences since we won't be able to
798          * fully reproduce the context of the exception
799          */
800         cwd = get_fpu_cwd(task);
801         swd = get_fpu_swd(task);
802         switch (((~cwd) & swd & 0x3f) | (swd & 0x240)) {
803                 case 0x000:
804                 default:
805                         break;
806                 case 0x001: /* Invalid Op */
807                 case 0x041: /* Stack Fault */
808                 case 0x241: /* Stack Fault | Direction */
809                         info.si_code = FPE_FLTINV;
810                         /* Should we clear the SF or let user space do it ???? */
811                         break;
812                 case 0x002: /* Denormalize */
813                 case 0x010: /* Underflow */
814                         info.si_code = FPE_FLTUND;
815                         break;
816                 case 0x004: /* Zero Divide */
817                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
818                         break;
819                 case 0x008: /* Overflow */
820                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
821                         break;
822                 case 0x020: /* Precision */
823                         info.si_code = FPE_FLTRES;
824                         break;
825         }
826         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
827 }
828
829 fastcall void do_coprocessor_error(struct pt_regs * regs, long error_code)
830 {
831         ignore_fpu_irq = 1;
832         math_error((void __user *)regs->eip);
833 }
834
835 static void simd_math_error(void __user *eip)
836 {
837         struct task_struct * task;
838         siginfo_t info;
839         unsigned short mxcsr;
840
841         /*
842          * Save the info for the exception handler and clear the error.
843          */
844         task = current;
845         save_init_fpu(task);
846         task->thread.trap_no = 19;
847         task->thread.error_code = 0;
848         info.si_signo = SIGFPE;
849         info.si_errno = 0;
850         info.si_code = __SI_FAULT;
851         info.si_addr = eip;
852         /*
853          * The SIMD FPU exceptions are handled a little differently, as there
854          * is only a single status/control register.  Thus, to determine which
855          * unmasked exception was caught we must mask the exception mask bits
856          * at 0x1f80, and then use these to mask the exception bits at 0x3f.
857          */
858         mxcsr = get_fpu_mxcsr(task);
859         switch (~((mxcsr & 0x1f80) >> 7) & (mxcsr & 0x3f)) {
860                 case 0x000:
861                 default:
862                         break;
863                 case 0x001: /* Invalid Op */
864                         info.si_code = FPE_FLTINV;
865                         break;
866                 case 0x002: /* Denormalize */
867                 case 0x010: /* Underflow */
868                         info.si_code = FPE_FLTUND;
869                         break;
870                 case 0x004: /* Zero Divide */
871                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
872                         break;
873                 case 0x008: /* Overflow */
874                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
875                         break;
876                 case 0x020: /* Precision */
877                         info.si_code = FPE_FLTRES;
878                         break;
879         }
880         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
881 }
882
883 fastcall void do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs * regs,
884                                           long error_code)
885 {
886         if (cpu_has_xmm) {
887                 /* Handle SIMD FPU exceptions on PIII+ processors. */
888                 ignore_fpu_irq = 1;
889                 simd_math_error((void __user *)regs->eip);
890         } else {
891                 /*
892                  * Handle strange cache flush from user space exception
893                  * in all other cases.  This is undocumented behaviour.
894                  */
895                 if (regs->eflags & VM_MASK) {
896                         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *)regs,
897                                           error_code);
898                         return;
899                 }
900                 die_if_kernel("cache flush denied", regs, error_code);
901                 current->thread.trap_no = 19;
902                 current->thread.error_code = error_code;
903                 force_sig(SIGSEGV, current);
904         }
905 }
906
907 fastcall void do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs * regs,
908                                           long error_code)
909 {
910 #if 0
911         /* No need to warn about this any longer. */
912         printk("Ignoring P6 Local APIC Spurious Interrupt Bug...\n");
913 #endif
914 }
915
916 fastcall void setup_x86_bogus_stack(unsigned char * stk)
917 {
918         unsigned long *switch16_ptr, *switch32_ptr;
919         struct pt_regs *regs;
920         unsigned long stack_top, stack_bot;
921         unsigned short iret_frame16_off;
922         int cpu = smp_processor_id();
923         /* reserve the space on 32bit stack for the magic switch16 pointer */
924         memmove(stk, stk + 8, sizeof(struct pt_regs));
925         switch16_ptr = (unsigned long *)(stk + sizeof(struct pt_regs));
926         regs = (struct pt_regs *)stk;
927         /* now the switch32 on 16bit stack */
928         stack_bot = (unsigned long)&per_cpu(cpu_16bit_stack, cpu);
929         stack_top = stack_bot + CPU_16BIT_STACK_SIZE;
930         switch32_ptr = (unsigned long *)(stack_top - 8);
931         iret_frame16_off = CPU_16BIT_STACK_SIZE - 8 - 20;
932         /* copy iret frame on 16bit stack */
933         memcpy((void *)(stack_bot + iret_frame16_off), &regs->eip, 20);
934         /* fill in the switch pointers */
935         switch16_ptr[0] = (regs->esp & 0xffff0000) | iret_frame16_off;
936         switch16_ptr[1] = __ESPFIX_SS;
937         switch32_ptr[0] = (unsigned long)stk + sizeof(struct pt_regs) +
938                 8 - CPU_16BIT_STACK_SIZE;
939         switch32_ptr[1] = __KERNEL_DS;
940 }
941
942 fastcall unsigned char * fixup_x86_bogus_stack(unsigned short sp)
943 {
944         unsigned long *switch32_ptr;
945         unsigned char *stack16, *stack32;
946         unsigned long stack_top, stack_bot;
947         int len;
948         int cpu = smp_processor_id();
949         stack_bot = (unsigned long)&per_cpu(cpu_16bit_stack, cpu);
950         stack_top = stack_bot + CPU_16BIT_STACK_SIZE;
951         switch32_ptr = (unsigned long *)(stack_top - 8);
952         /* copy the data from 16bit stack to 32bit stack */
953         len = CPU_16BIT_STACK_SIZE - 8 - sp;
954         stack16 = (unsigned char *)(stack_bot + sp);
955         stack32 = (unsigned char *)
956                 (switch32_ptr[0] + CPU_16BIT_STACK_SIZE - 8 - len);
957         memcpy(stack32, stack16, len);
958         return stack32;
959 }
960
961 /*
962  *  'math_state_restore()' saves the current math information in the
963  * old math state array, and gets the new ones from the current task
964  *
965  * Careful.. There are problems with IBM-designed IRQ13 behaviour.
966  * Don't touch unless you *really* know how it works.
967  *
968  * Must be called with kernel preemption disabled (in this case,
969  * local interrupts are disabled at the call-site in entry.S).
970  */
971 asmlinkage void math_state_restore(struct pt_regs regs)
972 {
973         struct thread_info *thread = current_thread_info();
974         struct task_struct *tsk = thread->task;
975
976         clts();         /* Allow maths ops (or we recurse) */
977         if (!tsk_used_math(tsk))
978                 init_fpu(tsk);
979         restore_fpu(tsk);
980         thread->status |= TS_USEDFPU;   /* So we fnsave on switch_to() */
981 }
982
983 #ifndef CONFIG_MATH_EMULATION
984
985 asmlinkage void math_emulate(long arg)
986 {
987         printk("math-emulation not enabled and no coprocessor found.\n");
988         printk("killing %s.\n",current->comm);
989         force_sig(SIGFPE,current);
990         schedule();
991 }
992
993 #endif /* CONFIG_MATH_EMULATION */
994
995 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
996 void __init trap_init_f00f_bug(void)
997 {
998         __set_fixmap(FIX_F00F_IDT, __pa(&idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
999
1000         /*
1001          * Update the IDT descriptor and reload the IDT so that
1002          * it uses the read-only mapped virtual address.
1003          */
1004         idt_descr.address = fix_to_virt(FIX_F00F_IDT);
1005         __asm__ __volatile__("lidt %0" : : "m" (idt_descr));
1006 }
1007 #endif
1008
1009 #define _set_gate(gate_addr,type,dpl,addr,seg) \
1010 do { \
1011   int __d0, __d1; \
1012   __asm__ __volatile__ ("movw %%dx,%%ax\n\t" \
1013         "movw %4,%%dx\n\t" \
1014         "movl %%eax,%0\n\t" \
1015         "movl %%edx,%1" \
1016         :"=m" (*((long *) (gate_addr))), \
1017          "=m" (*(1+(long *) (gate_addr))), "=&a" (__d0), "=&d" (__d1) \
1018         :"i" ((short) (0x8000+(dpl<<13)+(type<<8))), \
1019          "3" ((char *) (addr)),"2" ((seg) << 16)); \
1020 } while (0)
1021
1022
1023 /*
1024  * This needs to use 'idt_table' rather than 'idt', and
1025  * thus use the _nonmapped_ version of the IDT, as the
1026  * Pentium F0 0F bugfix can have resulted in the mapped
1027  * IDT being write-protected.
1028  */
1029 void set_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
1030 {
1031         _set_gate(idt_table+n,14,0,addr,__KERNEL_CS);
1032 }
1033
1034 /*
1035  * This routine sets up an interrupt gate at directory privilege level 3.
1036  */
1037 static inline void set_system_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
1038 {
1039         _set_gate(idt_table+n, 14, 3, addr, __KERNEL_CS);
1040 }
1041
1042 static void __init set_trap_gate(unsigned int n, void *addr)
1043 {
1044         _set_gate(idt_table+n,15,0,addr,__KERNEL_CS);
1045 }
1046
1047 static void __init set_system_gate(unsigned int n, void *addr)
1048 {
1049         _set_gate(idt_table+n,15,3,addr,__KERNEL_CS);
1050 }
1051
1052 static void __init set_task_gate(unsigned int n, unsigned int gdt_entry)
1053 {
1054         _set_gate(idt_table+n,5,0,0,(gdt_entry<<3));
1055 }
1056
1057
1058 void __init trap_init(void)
1059 {
1060 #ifdef CONFIG_EISA
1061         void __iomem *p = ioremap(0x0FFFD9, 4);
1062         if (readl(p) == 'E'+('I'<<8)+('S'<<16)+('A'<<24)) {
1063                 EISA_bus = 1;
1064         }
1065         iounmap(p);
1066 #endif
1067
1068 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1069         init_apic_mappings();
1070 #endif
1071
1072         set_trap_gate(0,&divide_error);
1073         set_intr_gate(1,&debug);
1074         set_intr_gate(2,&nmi);
1075         set_system_intr_gate(3, &int3); /* int3-5 can be called from all */
1076         set_system_gate(4,&overflow);
1077         set_system_gate(5,&bounds);
1078         set_trap_gate(6,&invalid_op);
1079         set_trap_gate(7,&device_not_available);
1080         set_task_gate(8,GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
1081         set_trap_gate(9,&coprocessor_segment_overrun);
1082         set_trap_gate(10,&invalid_TSS);
1083         set_trap_gate(11,&segment_not_present);
1084         set_trap_gate(12,&stack_segment);
1085         set_trap_gate(13,&general_protection);
1086         set_intr_gate(14,&page_fault);
1087         set_trap_gate(15,&spurious_interrupt_bug);
1088         set_trap_gate(16,&coprocessor_error);
1089         set_trap_gate(17,&alignment_check);
1090 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1091         set_trap_gate(18,&machine_check);
1092 #endif
1093         set_trap_gate(19,&simd_coprocessor_error);
1094
1095         set_system_gate(SYSCALL_VECTOR,&system_call);
1096
1097         /*
1098          * Should be a barrier for any external CPU state.
1099          */
1100         cpu_init();
1101
1102         trap_init_hook();
1103 }
1104
1105 static int __init kstack_setup(char *s)
1106 {
1107         kstack_depth_to_print = simple_strtoul(s, NULL, 0);
1108         return 0;
1109 }
1110 __setup("kstack=", kstack_setup);