git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - 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
  31 #ifdef CONFIG_EISA
  32 #include <linux/ioport.h>
  33 #include <linux/eisa.h>
  34 #endif
  35
  36 #ifdef CONFIG_MCA
  37 #include <linux/mca.h>
  38 #endif
  39
  40 #include <asm/processor.h>
  41 #include <asm/system.h>
  42 #include <asm/uaccess.h>
  43 #include <asm/io.h>
  44 #include <asm/atomic.h>
  45 #include <asm/debugreg.h>
  46 #include <asm/desc.h>
  47 #include <asm/i387.h>
  48 #include <asm/nmi.h>
  49
  50 #include <asm/smp.h>
  51 #include <asm/arch_hooks.h>
  52 #include <asm/kdebug.h>
  53
  54 #include <linux/irq.h>
  55 #include <linux/module.h>
  56
  57 #include "mach_traps.h"
  58
  59 asmlinkage int system_call(void);
  60
  61 struct desc_struct default_ldt[] = { { 0, 0 }, { 0, 0 }, { 0, 0 },
  62                 { 0, 0 }, { 0, 0 } };
  63
  64 /* Do we ignore FPU interrupts ? */
  65 char ignore_fpu_irq = 0;
  66
  67 /*
  68  * The IDT has to be page-aligned to simplify the Pentium
  69  * F0 0F bug workaround.. We have a special link segment
  70  * for this.
  71  */
  72 struct desc_struct idt_table[256] __attribute__((__section__(".data.idt"))) = { {0, 0}, };
  73
  74 asmlinkage void divide_error(void);
  75 asmlinkage void debug(void);
  76 asmlinkage void nmi(void);
  77 asmlinkage void int3(void);
  78 asmlinkage void overflow(void);
  79 asmlinkage void bounds(void);
  80 asmlinkage void invalid_op(void);
  81 asmlinkage void device_not_available(void);
  82 asmlinkage void coprocessor_segment_overrun(void);
  83 asmlinkage void invalid_TSS(void);
  84 asmlinkage void segment_not_present(void);
  85 asmlinkage void stack_segment(void);
  86 asmlinkage void general_protection(void);
  87 asmlinkage void page_fault(void);
  88 asmlinkage void coprocessor_error(void);
  89 asmlinkage void simd_coprocessor_error(void);
  90 asmlinkage void alignment_check(void);
  91 asmlinkage void spurious_interrupt_bug(void);
  92 asmlinkage void machine_check(void);
  93
  94 static int kstack_depth_to_print = 24;
  95 struct notifier_block *i386die_chain;
  96 static DEFINE_SPINLOCK(die_notifier_lock);
  97
  98 int register_die_notifier(struct notifier_block *nb)
  99 {
 100         int err = 0;
 101         unsigned long flags;
 102         spin_lock_irqsave(&die_notifier_lock, flags);
 103         err = notifier_chain_register(&i386die_chain, nb);
 104         spin_unlock_irqrestore(&die_notifier_lock, flags);
 105         return err;
 106 }
 107
 108 static inline int valid_stack_ptr(struct thread_info *tinfo, void *p)
 109 {
 110         return  p > (void *)tinfo &&
 111                 p < (void *)tinfo + THREAD_SIZE - 3;
 112 }
 113
 114 static inline unsigned long print_context_stack(struct thread_info *tinfo,
 115                                 unsigned long *stack, unsigned long ebp)
 116 {
 117         unsigned long addr;
 118
 119 #ifdef  CONFIG_FRAME_POINTER
 120         while (valid_stack_ptr(tinfo, (void *)ebp)) {
 121                 addr = *(unsigned long *)(ebp + 4);
 122                 printk(" [<%08lx>] ", addr);
 123                 print_symbol("%s", addr);
 124                 printk("\n");
 125                 ebp = *(unsigned long *)ebp;
 126         }
 127 #else
 128         while (valid_stack_ptr(tinfo, stack)) {
 129                 addr = *stack++;
 130                 if (__kernel_text_address(addr)) {
 131                         printk(" [<%08lx>]", addr);
 132                         print_symbol(" %s", addr);
 133                         printk("\n");
 134                 }
 135         }
 136 #endif
 137         return ebp;
 138 }
 139
 140 void show_trace(struct task_struct *task, unsigned long * stack)
 141 {
 142         unsigned long ebp;
 143
 144         if (!task)
 145                 task = current;
 146
 147         if (task == current) {
 148                 /* Grab ebp right from our regs */
 149                 asm ("movl %%ebp, %0" : "=r" (ebp) : );
 150         } else {
 151                 /* ebp is the last reg pushed by switch_to */
 152                 ebp = *(unsigned long *) task->thread.esp;
 153         }
 154
 155         while (1) {
 156                 struct thread_info *context;
 157                 context = (struct thread_info *)
 158                         ((unsigned long)stack & (~(THREAD_SIZE - 1)));
 159                 ebp = print_context_stack(context, stack, ebp);
 160                 stack = (unsigned long*)context->previous_esp;
 161                 if (!stack)
 162                         break;
 163                 printk(" =======================\n");
 164         }
 165 }
 166
 167 void show_stack(struct task_struct *task, unsigned long *esp)
 168 {
 169         unsigned long *stack;
 170         int i;
 171
 172         if (esp == NULL) {
 173                 if (task)
 174                         esp = (unsigned long*)task->thread.esp;
 175                 else
 176                         esp = (unsigned long *)&esp;
 177         }
 178
 179         stack = esp;
 180         for(i = 0; i < kstack_depth_to_print; i++) {
 181                 if (kstack_end(stack))
 182                         break;
 183                 if (i && ((i % 8) == 0))
 184                         printk("\n       ");
 185                 printk("%08lx ", *stack++);
 186         }
 187         printk("\nCall Trace:\n");
 188         show_trace(task, esp);
 189 }
 190
 191 /*
 192  * The architecture-independent dump_stack generator
 193  */
 194 void dump_stack(void)
 195 {
 196         unsigned long stack;
 197
 198         show_trace(current, &stack);
 199 }
 200
 201 EXPORT_SYMBOL(dump_stack);
 202
 203 void show_registers(struct pt_regs *regs)
 204 {
 205         int i;
 206         int in_kernel = 1;
 207         unsigned long esp;
 208         unsigned short ss;
 209
 210         esp = (unsigned long) (&regs->esp);
 211         ss = __KERNEL_DS;
 212         if (regs->xcs & 3) {
 213                 in_kernel = 0;
 214                 esp = regs->esp;
 215                 ss = regs->xss & 0xffff;
 216         }
 217         print_modules();
 218         printk("CPU:    %d\nEIP:    %04x:[<%08lx>]    %s VLI\nEFLAGS: %08lx"
 219                         "   (%s) \n",
 220                 smp_processor_id(), 0xffff & regs->xcs, regs->eip,
 221                 print_tainted(), regs->eflags, system_utsname.release);
 222         print_symbol("EIP is at %s\n", regs->eip);
 223         printk("eax: %08lx   ebx: %08lx   ecx: %08lx   edx: %08lx\n",
 224                 regs->eax, regs->ebx, regs->ecx, regs->edx);
 225         printk("esi: %08lx   edi: %08lx   ebp: %08lx   esp: %08lx\n",
 226                 regs->esi, regs->edi, regs->ebp, esp);
 227         printk("ds: %04x   es: %04x   ss: %04x\n",
 228                 regs->xds & 0xffff, regs->xes & 0xffff, ss);
 229         printk("Process %s (pid: %d, threadinfo=%p task=%p)",
 230                 current->comm, current->pid, current_thread_info(), current);
 231         /*
 232          * When in-kernel, we also print out the stack and code at the
 233          * time of the fault..
 234          */
 235         if (in_kernel) {
 236                 u8 *eip;
 237
 238                 printk("\nStack: ");
 239                 show_stack(NULL, (unsigned long*)esp);
 240
 241                 printk("Code: ");
 242
 243                 eip = (u8 *)regs->eip - 43;
 244                 for (i = 0; i < 64; i++, eip++) {
 245                         unsigned char c;
 246
 247                         if (eip < (u8 *)PAGE_OFFSET || __get_user(c, eip)) {
 248                                 printk(" Bad EIP value.");
 249                                 break;
 250                         }
 251                         if (eip == (u8 *)regs->eip)
 252                                 printk("<%02x> ", c);
 253                         else
 254                                 printk("%02x ", c);
 255                 }
 256         }
 257         printk("\n");
 258 }
 259
 260 static void handle_BUG(struct pt_regs *regs)
 261 {
 262         unsigned short ud2;
 263         unsigned short line;
 264         char *file;
 265         char c;
 266         unsigned long eip;
 267
 268         if (regs->xcs & 3)
 269                 goto no_bug;            /* Not in kernel */
 270
 271         eip = regs->eip;
 272
 273         if (eip < PAGE_OFFSET)
 274                 goto no_bug;
 275         if (__get_user(ud2, (unsigned short *)eip))
 276                 goto no_bug;
 277         if (ud2 != 0x0b0f)
 278                 goto no_bug;
 279         if (__get_user(line, (unsigned short *)(eip + 2)))
 280                 goto bug;
 281         if (__get_user(file, (char **)(eip + 4)) ||
 282                 (unsigned long)file < PAGE_OFFSET || __get_user(c, file))
 283                 file = "<bad filename>";
 284
 285         printk("------------[ cut here ]------------\n");
 286         printk(KERN_ALERT "kernel BUG at %s:%d!\n", file, line);
 287
 288 no_bug:
 289         return;
 290
 291         /* Here we know it was a BUG but file-n-line is unavailable */
 292 bug:
 293         printk("Kernel BUG\n");
 294 }
 295
 296 void die(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
 297 {
 298         static struct {
 299                 spinlock_t lock;
 300                 u32 lock_owner;
 301                 int lock_owner_depth;
 302         } die = {
 303                 .lock =                 SPIN_LOCK_UNLOCKED,
 304                 .lock_owner =           -1,
 305                 .lock_owner_depth =     0
 306         };
 307         static int die_counter;
 308
 309         if (die.lock_owner != _smp_processor_id()) {
 310                 console_verbose();
 311                 spin_lock_irq(&die.lock);
 312                 die.lock_owner = smp_processor_id();
 313                 die.lock_owner_depth = 0;
 314                 bust_spinlocks(1);
 315         }
 316
 317         if (++die.lock_owner_depth < 3) {
 318                 int nl = 0;
 319                 handle_BUG(regs);
 320                 printk(KERN_ALERT "%s: %04lx [#%d]\n", str, err & 0xffff, ++die_counter);
 321 #ifdef CONFIG_PREEMPT
 322                 printk("PREEMPT ");
 323                 nl = 1;
 324 #endif
 325 #ifdef CONFIG_SMP
 326                 printk("SMP ");
 327                 nl = 1;
 328 #endif
 329 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 330                 printk("DEBUG_PAGEALLOC");
 331                 nl = 1;
 332 #endif
 333                 if (nl)
 334                         printk("\n");
 335         notify_die(DIE_OOPS, (char *)str, regs, err, 255, SIGSEGV);
 336                 show_registers(regs);
 337         } else
 338                 printk(KERN_ERR "Recursive die() failure, output suppressed\n");
 339
 340         bust_spinlocks(0);
 341         die.lock_owner = -1;
 342         spin_unlock_irq(&die.lock);
 343         if (in_interrupt())
 344                 panic("Fatal exception in interrupt");
 345
 346         if (panic_on_oops) {
 347                 printk(KERN_EMERG "Fatal exception: panic in 5 seconds\n");
 348                 ssleep(5);
 349                 panic("Fatal exception");
 350         }
 351         do_exit(SIGSEGV);
 352 }
 353
 354 static inline void die_if_kernel(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
 355 {
 356         if (!(regs->eflags & VM_MASK) && !(3 & regs->xcs))
 357                 die(str, regs, err);
 358 }
 359
 360 static void do_trap(int trapnr, int signr, char *str, int vm86,
 361                            struct pt_regs * regs, long error_code, siginfo_t *info)
 362 {
 363         if (regs->eflags & VM_MASK) {
 364                 if (vm86)
 365                         goto vm86_trap;
 366                 goto trap_signal;
 367         }
 368
 369         if (!(regs->xcs & 3))
 370                 goto kernel_trap;
 371
 372         trap_signal: {
 373                 struct task_struct *tsk = current;
 374                 tsk->thread.error_code = error_code;
 375                 tsk->thread.trap_no = trapnr;
 376                 if (info)
 377                         force_sig_info(signr, info, tsk);
 378                 else
 379                         force_sig(signr, tsk);
 380                 return;
 381         }
 382
 383         kernel_trap: {
 384                 if (!fixup_exception(regs))
 385                         die(str, regs, error_code);
 386                 return;
 387         }
 388
 389         vm86_trap: {
 390                 int ret = handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, trapnr);
 391                 if (ret) goto trap_signal;
 392                 return;
 393         }
 394 }
 395
 396 #define DO_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
 397 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 398 { \
 399         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 400                                                 == NOTIFY_STOP) \
 401                 return; \
 402         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, NULL); \
 403 }
 404
 405 #define DO_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
 406 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 407 { \
 408         siginfo_t info; \
 409         info.si_signo = signr; \
 410         info.si_errno = 0; \
 411         info.si_code = sicode; \
 412         info.si_addr = (void __user *)siaddr; \
 413         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 414                                                 == NOTIFY_STOP) \
 415                 return; \
 416         do_trap(trapnr, signr, str, 0, regs, error_code, &info); \
 417 }
 418
 419 #define DO_VM86_ERROR(trapnr, signr, str, name) \
 420 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 421 { \
 422         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 423                                                 == NOTIFY_STOP) \
 424                 return; \
 425         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, NULL); \
 426 }
 427
 428 #define DO_VM86_ERROR_INFO(trapnr, signr, str, name, sicode, siaddr) \
 429 fastcall void do_##name(struct pt_regs * regs, long error_code) \
 430 { \
 431         siginfo_t info; \
 432         info.si_signo = signr; \
 433         info.si_errno = 0; \
 434         info.si_code = sicode; \
 435         info.si_addr = (void __user *)siaddr; \
 436         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, error_code, trapnr, signr) \
 437                                                 == NOTIFY_STOP) \
 438                 return; \
 439         do_trap(trapnr, signr, str, 1, regs, error_code, &info); \
 440 }
 441
 442 DO_VM86_ERROR_INFO( 0, SIGFPE,  "divide error", divide_error, FPE_INTDIV, regs->eip)
 443 #ifndef CONFIG_KPROBES
 444 DO_VM86_ERROR( 3, SIGTRAP, "int3", int3)
 445 #endif
 446 DO_VM86_ERROR( 4, SIGSEGV, "overflow", overflow)
 447 DO_VM86_ERROR( 5, SIGSEGV, "bounds", bounds)
 448 DO_ERROR_INFO( 6, SIGILL,  "invalid operand", invalid_op, ILL_ILLOPN, regs->eip)
 449 DO_ERROR( 9, SIGFPE,  "coprocessor segment overrun", coprocessor_segment_overrun)
 450 DO_ERROR(10, SIGSEGV, "invalid TSS", invalid_TSS)
 451 DO_ERROR(11, SIGBUS,  "segment not present", segment_not_present)
 452 DO_ERROR(12, SIGBUS,  "stack segment", stack_segment)
 453 DO_ERROR_INFO(17, SIGBUS, "alignment check", alignment_check, BUS_ADRALN, 0)
 454 DO_ERROR_INFO(32, SIGSEGV, "iret exception", iret_error, ILL_BADSTK, 0)
 455
 456 fastcall void do_general_protection(struct pt_regs * regs, long error_code)
 457 {
 458         int cpu = get_cpu();
 459         struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
 460         struct thread_struct *thread = &current->thread;
 461
 462         /*
 463          * Perform the lazy TSS's I/O bitmap copy. If the TSS has an
 464          * invalid offset set (the LAZY one) and the faulting thread has
 465          * a valid I/O bitmap pointer, we copy the I/O bitmap in the TSS
 466          * and we set the offset field correctly. Then we let the CPU to
 467          * restart the faulting instruction.
 468          */
 469         if (tss->io_bitmap_base == INVALID_IO_BITMAP_OFFSET_LAZY &&
 470             thread->io_bitmap_ptr) {
 471                 memcpy(tss->io_bitmap, thread->io_bitmap_ptr,
 472                        thread->io_bitmap_max);
 473                 /*
 474                  * If the previously set map was extending to higher ports
 475                  * than the current one, pad extra space with 0xff (no access).
 476                  */
 477                 if (thread->io_bitmap_max < tss->io_bitmap_max)
 478                         memset((char *) tss->io_bitmap +
 479                                 thread->io_bitmap_max, 0xff,
 480                                 tss->io_bitmap_max - thread->io_bitmap_max);
 481                 tss->io_bitmap_max = thread->io_bitmap_max;
 482                 tss->io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
 483                 put_cpu();
 484                 return;
 485         }
 486         put_cpu();
 487
 488         if (regs->eflags & VM_MASK)
 489                 goto gp_in_vm86;
 490
 491         if (!(regs->xcs & 3))
 492                 goto gp_in_kernel;
 493
 494         current->thread.error_code = error_code;
 495         current->thread.trap_no = 13;
 496         force_sig(SIGSEGV, current);
 497         return;
 498
 499 gp_in_vm86:
 500         local_irq_enable();
 501         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code);
 502         return;
 503
 504 gp_in_kernel:
 505         if (!fixup_exception(regs)) {
 506                 if (notify_die(DIE_GPF, "general protection fault", regs,
 507                                 error_code, 13, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 508                         return;
 509                 die("general protection fault", regs, error_code);
 510         }
 511 }
 512
 513 static void mem_parity_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 514 {
 515         printk("Uhhuh. NMI received. Dazed and confused, but trying to continue\n");
 516         printk("You probably have a hardware problem with your RAM chips\n");
 517
 518         /* Clear and disable the memory parity error line. */
 519         clear_mem_error(reason);
 520 }
 521
 522 static void io_check_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 523 {
 524         unsigned long i;
 525
 526         printk("NMI: IOCK error (debug interrupt?)\n");
 527         show_registers(regs);
 528
 529         /* Re-enable the IOCK line, wait for a few seconds */
 530         reason = (reason & 0xf) | 8;
 531         outb(reason, 0x61);
 532         i = 2000;
 533         while (--i) udelay(1000);
 534         reason &= ~8;
 535         outb(reason, 0x61);
 536 }
 537
 538 static void unknown_nmi_error(unsigned char reason, struct pt_regs * regs)
 539 {
 540 #ifdef CONFIG_MCA
 541         /* Might actually be able to figure out what the guilty party
 542         * is. */
 543         if( MCA_bus ) {
 544                 mca_handle_nmi();
 545                 return;
 546         }
 547 #endif
 548         printk("Uhhuh. NMI received for unknown reason %02x on CPU %d.\n",
 549                 reason, smp_processor_id());
 550         printk("Dazed and confused, but trying to continue\n");
 551         printk("Do you have a strange power saving mode enabled?\n");
 552 }
 553
 554 static DEFINE_SPINLOCK(nmi_print_lock);
 555
 556 void die_nmi (struct pt_regs *regs, const char *msg)
 557 {
 558         spin_lock(&nmi_print_lock);
 559         /*
 560         * We are in trouble anyway, lets at least try
 561         * to get a message out.
 562         */
 563         bust_spinlocks(1);
 564         printk(msg);
 565         printk(" on CPU%d, eip %08lx, registers:\n",
 566                 smp_processor_id(), regs->eip);
 567         show_registers(regs);
 568         printk("console shuts up ...\n");
 569         console_silent();
 570         spin_unlock(&nmi_print_lock);
 571         bust_spinlocks(0);
 572         do_exit(SIGSEGV);
 573 }
 574
 575 static void default_do_nmi(struct pt_regs * regs)
 576 {
 577         unsigned char reason = 0;
 578
 579         /* Only the BSP gets external NMIs from the system.  */
 580         if (!smp_processor_id())
 581                 reason = get_nmi_reason();
 582
 583         if (!(reason & 0xc0)) {
 584                 if (notify_die(DIE_NMI_IPI, "nmi_ipi", regs, reason, 0, SIGINT)
 585                                                         == NOTIFY_STOP)
 586                         return;
 587 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 588                 /*
 589                  * Ok, so this is none of the documented NMI sources,
 590                  * so it must be the NMI watchdog.
 591                  */
 592                 if (nmi_watchdog) {
 593                         nmi_watchdog_tick(regs);
 594                         return;
 595                 }
 596 #endif
 597                 unknown_nmi_error(reason, regs);
 598                 return;
 599         }
 600         if (notify_die(DIE_NMI, "nmi", regs, reason, 0, SIGINT) == NOTIFY_STOP)
 601                 return;
 602         if (reason & 0x80)
 603                 mem_parity_error(reason, regs);
 604         if (reason & 0x40)
 605                 io_check_error(reason, regs);
 606         /*
 607          * Reassert NMI in case it became active meanwhile
 608          * as it's edge-triggered.
 609          */
 610         reassert_nmi();
 611 }
 612
 613 static int dummy_nmi_callback(struct pt_regs * regs, int cpu)
 614 {
 615         return 0;
 616 }
 617
 618 static nmi_callback_t nmi_callback = dummy_nmi_callback;
 619
 620 fastcall void do_nmi(struct pt_regs * regs, long error_code)
 621 {
 622         int cpu;
 623
 624         nmi_enter();
 625
 626         cpu = smp_processor_id();
 627         ++nmi_count(cpu);
 628
 629         if (!nmi_callback(regs, cpu))
 630                 default_do_nmi(regs);
 631
 632         nmi_exit();
 633 }
 634
 635 void set_nmi_callback(nmi_callback_t callback)
 636 {
 637         nmi_callback = callback;
 638 }
 639
 640 void unset_nmi_callback(void)
 641 {
 642         nmi_callback = dummy_nmi_callback;
 643 }
 644
 645 #ifdef CONFIG_KPROBES
 646 fastcall int do_int3(struct pt_regs *regs, long error_code)
 647 {
 648         if (notify_die(DIE_INT3, "int3", regs, error_code, 3, SIGTRAP)
 649                         == NOTIFY_STOP)
 650                 return 1;
 651         /* This is an interrupt gate, because kprobes wants interrupts
 652         disabled.  Normal trap handlers don't. */
 653         restore_interrupts(regs);
 654         do_trap(3, SIGTRAP, "int3", 1, regs, error_code, NULL);
 655         return 0;
 656 }
 657 #endif
 658
 659 /*
 660  * Our handling of the processor debug registers is non-trivial.
 661  * We do not clear them on entry and exit from the kernel. Therefore
 662  * it is possible to get a watchpoint trap here from inside the kernel.
 663  * However, the code in ./ptrace.c has ensured that the user can
 664  * only set watchpoints on userspace addresses. Therefore the in-kernel
 665  * watchpoint trap can only occur in code which is reading/writing
 666  * from user space. Such code must not hold kernel locks (since it
 667  * can equally take a page fault), therefore it is safe to call
 668  * force_sig_info even though that claims and releases locks.
 669  *
 670  * Code in ./signal.c ensures that the debug control register
 671  * is restored before we deliver any signal, and therefore that
 672  * user code runs with the correct debug control register even though
 673  * we clear it here.
 674  *
 675  * Being careful here means that we don't have to be as careful in a
 676  * lot of more complicated places (task switching can be a bit lazy
 677  * about restoring all the debug state, and ptrace doesn't have to
 678  * find every occurrence of the TF bit that could be saved away even
 679  * by user code)
 680  */
 681 fastcall void do_debug(struct pt_regs * regs, long error_code)
 682 {
 683         unsigned int condition;
 684         struct task_struct *tsk = current;
 685
 686         __asm__ __volatile__("movl %%db6,%0" : "=r" (condition));
 687
 688         if (notify_die(DIE_DEBUG, "debug", regs, condition, error_code,
 689                                         SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 690                 return;
 691         /* It's safe to allow irq's after DR6 has been saved */
 692         if (regs->eflags & X86_EFLAGS_IF)
 693                 local_irq_enable();
 694
 695         /* Mask out spurious debug traps due to lazy DR7 setting */
 696         if (condition & (DR_TRAP0|DR_TRAP1|DR_TRAP2|DR_TRAP3)) {
 697                 if (!tsk->thread.debugreg[7])
 698                         goto clear_dr7;
 699         }
 700
 701         if (regs->eflags & VM_MASK)
 702                 goto debug_vm86;
 703
 704         /* Save debug status register where ptrace can see it */
 705         tsk->thread.debugreg[6] = condition;
 706
 707         /*
 708          * Single-stepping through TF: make sure we ignore any events in
 709          * kernel space (but re-enable TF when returning to user mode).
 710          */
 711         if (condition & DR_STEP) {
 712                 /*
 713                  * We already checked v86 mode above, so we can
 714                  * check for kernel mode by just checking the CPL
 715                  * of CS.
 716                  */
 717                 if ((regs->xcs & 3) == 0)
 718                         goto clear_TF_reenable;
 719         }
 720
 721         /* Ok, finally something we can handle */
 722         send_sigtrap(tsk, regs, error_code);
 723
 724         /* Disable additional traps. They'll be re-enabled when
 725          * the signal is delivered.
 726          */
 727 clear_dr7:
 728         __asm__("movl %0,%%db7"
 729                 : /* no output */
 730                 : "r" (0));
 731         return;
 732
 733 debug_vm86:
 734         handle_vm86_trap((struct kernel_vm86_regs *) regs, error_code, 1);
 735         return;
 736
 737 clear_TF_reenable:
 738         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLESTEP);
 739         regs->eflags &= ~TF_MASK;
 740         return;
 741 }
 742
 743 /*
 744  * Note that we play around with the 'TS' bit in an attempt to get
 745  * the correct behaviour even in the presence of the asynchronous
 746  * IRQ13 behaviour
 747  */
 748 void math_error(void __user *eip)
 749 {
 750         struct task_struct * task;
 751         siginfo_t info;
 752         unsigned short cwd, swd;
 753
 754         /*
 755          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 756          */
 757         task = current;
 758         save_init_fpu(task);
 759         task->thread.trap_no = 16;
 760         task->thread.error_code = 0;
 761         info.si_signo = SIGFPE;
 762         info.si_errno = 0;
 763         info.si_code = __SI_FAULT;
 764         info.si_addr = eip;
 765         /*
 766          * (~cwd & swd) will mask out exceptions that are not set to unmasked
 767          * status.  0x3f is the exception bits in these regs, 0x200 is the
 768          * C1 reg you need in case of a stack fault, 0x040 is the stack
 769          * fault bit.  We should only be taking one exception at a time,
 770          * so if this combination doesn't produce any single exception,
 771          * then we have a bad program that isn't syncronizing its FPU usage
 772          * and it will suffer the consequences since we won't be able to
 773          * fully reproduce the context of the exception
 774          */
 775         cwd = get_fpu_cwd(task);
 776         swd = get_fpu_swd(task);
 777         switch (((~cwd) & swd & 0x3f) | (swd & 0x240)) {
 778                 case 0x000:
 779                 default:
 780                         break;
 781                 case 0x001: /* Invalid Op */
 782                 case 0x041: /* Stack Fault */
 783                 case 0x241: /* Stack Fault | Direction */
 784                         info.si_code = FPE_FLTINV;
 785                         /* Should we clear the SF or let user space do it ???? */
 786                         break;
 787                 case 0x002: /* Denormalize */
 788                 case 0x010: /* Underflow */
 789                         info.si_code = FPE_FLTUND;
 790                         break;
 791                 case 0x004: /* Zero Divide */
 792                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
 793                         break;
 794                 case 0x008: /* Overflow */
 795                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
 796                         break;
 797                 case 0x020: /* Precision */
 798                         info.si_code = FPE_FLTRES;
 799                         break;
 800         }
 801         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 802 }
 803
 804 fastcall void do_coprocessor_error(struct pt_regs * regs, long error_code)
 805 {
 806         ignore_fpu_irq = 1;
 807         math_error((void __user *)regs->eip);
 808 }
 809
 810 static void simd_math_error(void __user *eip)
 811 {
 812         struct task_struct * task;
 813         siginfo_t info;
 814         unsigned short mxcsr;
 815
 816         /*
 817          * Save the info for the exception handler and clear the error.
 818          */
 819         task = current;
 820         save_init_fpu(task);
 821         task->thread.trap_no = 19;
 822         task->thread.error_code = 0;
 823         info.si_signo = SIGFPE;
 824         info.si_errno = 0;
 825         info.si_code = __SI_FAULT;
 826         info.si_addr = eip;
 827         /*
 828          * The SIMD FPU exceptions are handled a little differently, as there
 829          * is only a single status/control register.  Thus, to determine which
 830          * unmasked exception was caught we must mask the exception mask bits
 831          * at 0x1f80, and then use these to mask the exception bits at 0x3f.
 832          */
 833         mxcsr = get_fpu_mxcsr(task);
 834         switch (~((mxcsr & 0x1f80) >> 7) & (mxcsr & 0x3f)) {
 835                 case 0x000:
 836                 default:
 837                         break;
 838                 case 0x001: /* Invalid Op */
 839                         info.si_code = FPE_FLTINV;
 840                         break;
 841                 case 0x002: /* Denormalize */
 842                 case 0x010: /* Underflow */
 843                         info.si_code = FPE_FLTUND;
 844                         break;
 845                 case 0x004: /* Zero Divide */
 846                         info.si_code = FPE_FLTDIV;
 847                         break;
 848                 case 0x008: /* Overflow */
 849                         info.si_code = FPE_FLTOVF;
 850                         break;
 851                 case 0x020: /* Precision */
 852                         info.si_code = FPE_FLTRES;
 853                         break;
 854         }
 855         force_sig_info(SIGFPE, &info, task);
 856 }
 857
 858 fastcall void do_simd_coprocessor_error(struct pt_regs * regs,
 859                                           long error_code)
 860 {
 861         if (cpu_has_xmm) {
 862                 /* Handle SIMD FPU exceptions on PIII+ processors. */
 863                 ignore_fpu_irq = 1;
 864                 simd_math_error((void __user *)regs->eip);
 865         } else {
 866                 /*
 867                  * Handle strange cache flush from user space exception
 868                  * in all other cases.  This is undocumented behaviour.
 869                  */
 870                 if (regs->eflags & VM_MASK) {
 871                         handle_vm86_fault((struct kernel_vm86_regs *)regs,
 872                                           error_code);
 873                         return;
 874                 }
 875                 die_if_kernel("cache flush denied", regs, error_code);
 876                 current->thread.trap_no = 19;
 877                 current->thread.error_code = error_code;
 878                 force_sig(SIGSEGV, current);
 879         }
 880 }
 881
 882 fastcall void do_spurious_interrupt_bug(struct pt_regs * regs,
 883                                           long error_code)
 884 {
 885 #if 0
 886         /* No need to warn about this any longer. */
 887         printk("Ignoring P6 Local APIC Spurious Interrupt Bug...\n");
 888 #endif
 889 }
 890
 891 fastcall void setup_x86_bogus_stack(unsigned char * stk)
 892 {
 893         unsigned long *switch16_ptr, *switch32_ptr;
 894         struct pt_regs *regs;
 895         unsigned long stack_top, stack_bot;
 896         unsigned short iret_frame16_off;
 897         int cpu = smp_processor_id();
 898         /* reserve the space on 32bit stack for the magic switch16 pointer */
 899         memmove(stk, stk + 8, sizeof(struct pt_regs));
 900         switch16_ptr = (unsigned long *)(stk + sizeof(struct pt_regs));
 901         regs = (struct pt_regs *)stk;
 902         /* now the switch32 on 16bit stack */
 903         stack_bot = (unsigned long)&per_cpu(cpu_16bit_stack, cpu);
 904         stack_top = stack_bot + CPU_16BIT_STACK_SIZE;
 905         switch32_ptr = (unsigned long *)(stack_top - 8);
 906         iret_frame16_off = CPU_16BIT_STACK_SIZE - 8 - 20;
 907         /* copy iret frame on 16bit stack */
 908         memcpy((void *)(stack_bot + iret_frame16_off), &regs->eip, 20);
 909         /* fill in the switch pointers */
 910         switch16_ptr[0] = (regs->esp & 0xffff0000) | iret_frame16_off;
 911         switch16_ptr[1] = __ESPFIX_SS;
 912         switch32_ptr[0] = (unsigned long)stk + sizeof(struct pt_regs) +
 913                 8 - CPU_16BIT_STACK_SIZE;
 914         switch32_ptr[1] = __KERNEL_DS;
 915 }
 916
 917 fastcall unsigned char * fixup_x86_bogus_stack(unsigned short sp)
 918 {
 919         unsigned long *switch32_ptr;
 920         unsigned char *stack16, *stack32;
 921         unsigned long stack_top, stack_bot;
 922         int len;
 923         int cpu = smp_processor_id();
 924         stack_bot = (unsigned long)&per_cpu(cpu_16bit_stack, cpu);
 925         stack_top = stack_bot + CPU_16BIT_STACK_SIZE;
 926         switch32_ptr = (unsigned long *)(stack_top - 8);
 927         /* copy the data from 16bit stack to 32bit stack */
 928         len = CPU_16BIT_STACK_SIZE - 8 - sp;
 929         stack16 = (unsigned char *)(stack_bot + sp);
 930         stack32 = (unsigned char *)
 931                 (switch32_ptr[0] + CPU_16BIT_STACK_SIZE - 8 - len);
 932         memcpy(stack32, stack16, len);
 933         return stack32;
 934 }
 935
 936 /*
 937  *  'math_state_restore()' saves the current math information in the
 938  * old math state array, and gets the new ones from the current task
 939  *
 940  * Careful.. There are problems with IBM-designed IRQ13 behaviour.
 941  * Don't touch unless you *really* know how it works.
 942  *
 943  * Must be called with kernel preemption disabled (in this case,
 944  * local interrupts are disabled at the call-site in entry.S).
 945  */
 946 asmlinkage void math_state_restore(struct pt_regs regs)
 947 {
 948         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 949         struct task_struct *tsk = thread->task;
 950
 951         clts();         /* Allow maths ops (or we recurse) */
 952         if (!tsk_used_math(tsk))
 953                 init_fpu(tsk);
 954         restore_fpu(tsk);
 955         thread->status |= TS_USEDFPU;   /* So we fnsave on switch_to() */
 956 }
 957
 958 #ifndef CONFIG_MATH_EMULATION
 959
 960 asmlinkage void math_emulate(long arg)
 961 {
 962         printk("math-emulation not enabled and no coprocessor found.\n");
 963         printk("killing %s.\n",current->comm);
 964         force_sig(SIGFPE,current);
 965         schedule();
 966 }
 967
 968 #endif /* CONFIG_MATH_EMULATION */
 969
 970 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
 971 void __init trap_init_f00f_bug(void)
 972 {
 973         __set_fixmap(FIX_F00F_IDT, __pa(&idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
 974
 975         /*
 976          * Update the IDT descriptor and reload the IDT so that
 977          * it uses the read-only mapped virtual address.
 978          */
 979         idt_descr.address = fix_to_virt(FIX_F00F_IDT);
 980         __asm__ __volatile__("lidt %0" : : "m" (idt_descr));
 981 }
 982 #endif
 983
 984 #define _set_gate(gate_addr,type,dpl,addr,seg) \
 985 do { \
 986   int __d0, __d1; \
 987   __asm__ __volatile__ ("movw %%dx,%%ax\n\t" \
 988         "movw %4,%%dx\n\t" \
 989         "movl %%eax,%0\n\t" \
 990         "movl %%edx,%1" \
 991         :"=m" (*((long *) (gate_addr))), \
 992          "=m" (*(1+(long *) (gate_addr))), "=&a" (__d0), "=&d" (__d1) \
 993         :"i" ((short) (0x8000+(dpl<<13)+(type<<8))), \
 994          "3" ((char *) (addr)),"2" ((seg) << 16)); \
 995 } while (0)
 996
 997
 998 /*
 999  * This needs to use 'idt_table' rather than 'idt', and
1000  * thus use the _nonmapped_ version of the IDT, as the
1001  * Pentium F0 0F bugfix can have resulted in the mapped
1002  * IDT being write-protected.
1003  */
1004 void set_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
1005 {
1006         _set_gate(idt_table+n,14,0,addr,__KERNEL_CS);
1007 }
1008
1009 /*
1010  * This routine sets up an interrupt gate at directory privilege level 3.
1011  */
1012 static inline void set_system_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
1013 {
1014         _set_gate(idt_table+n, 14, 3, addr, __KERNEL_CS);
1015 }
1016
1017 static void __init set_trap_gate(unsigned int n, void *addr)
1018 {
1019         _set_gate(idt_table+n,15,0,addr,__KERNEL_CS);
1020 }
1021
1022 static void __init set_system_gate(unsigned int n, void *addr)
1023 {
1024         _set_gate(idt_table+n,15,3,addr,__KERNEL_CS);
1025 }
1026
1027 static void __init set_task_gate(unsigned int n, unsigned int gdt_entry)
1028 {
1029         _set_gate(idt_table+n,5,0,0,(gdt_entry<<3));
1030 }
1031
1032
1033 void __init trap_init(void)
1034 {
1035 #ifdef CONFIG_EISA
1036         void __iomem *p = ioremap(0x0FFFD9, 4);
1037         if (readl(p) == 'E'+('I'<<8)+('S'<<16)+('A'<<24)) {
1038                 EISA_bus = 1;
1039         }
1040         iounmap(p);
1041 #endif
1042
1043 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1044         init_apic_mappings();
1045 #endif
1046
1047         set_trap_gate(0,&divide_error);
1048         set_intr_gate(1,&debug);
1049         set_intr_gate(2,&nmi);
1050         set_system_intr_gate(3, &int3); /* int3-5 can be called from all */
1051         set_system_gate(4,&overflow);
1052         set_system_gate(5,&bounds);
1053         set_trap_gate(6,&invalid_op);
1054         set_trap_gate(7,&device_not_available);
1055         set_task_gate(8,GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
1056         set_trap_gate(9,&coprocessor_segment_overrun);
1057         set_trap_gate(10,&invalid_TSS);
1058         set_trap_gate(11,&segment_not_present);
1059         set_trap_gate(12,&stack_segment);
1060         set_trap_gate(13,&general_protection);
1061         set_intr_gate(14,&page_fault);
1062         set_trap_gate(15,&spurious_interrupt_bug);
1063         set_trap_gate(16,&coprocessor_error);
1064         set_trap_gate(17,&alignment_check);
1065 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1066         set_trap_gate(18,&machine_check);
1067 #endif
1068         set_trap_gate(19,&simd_coprocessor_error);
1069
1070         set_system_gate(SYSCALL_VECTOR,&system_call);
1071
1072         /*
1073          * Should be a barrier for any external CPU state.
1074          */
1075         cpu_init();
1076
1077         trap_init_hook();
1078 }
1079
1080 static int __init kstack_setup(char *s)
1081 {
1082         kstack_depth_to_print = simple_strtoul(s, NULL, 0);
1083         return 0;
1084 }
1085 __setup("kstack=", kstack_setup);