Quelle  entry_32.S   Sprache: Sparc

/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
/*
 *  Copyright (C) 1991,1992  Linus Torvalds
 *
 * entry_32.S contains the system-call and low-level fault and trap handling routines.
 *
 * Stack layout while running C code:
 * ptrace needs to have all registers on the stack.
 * If the order here is changed, it needs to be
 * updated in fork.c:copy_process(), signal.c:do_signal(),
 * ptrace.c and ptrace.h
 *
 *  0(%esp) - %ebx
 *  4(%esp) - %ecx
 *  8(%esp) - %edx
 *  C(%esp) - %esi
 * 10(%esp) - %edi
 * 14(%esp) - %ebp
 * 18(%esp) - %eax
 * 1C(%esp) - %ds
 * 20(%esp) - %es
 * 24(%esp) - %fs
 * 28(%esp) - unused -- was %gs on old stackprotector kernels
 * 2C(%esp) - orig_eax
 * 30(%esp) - %eip
 * 34(%esp) - %cs
 * 38(%esp) - %eflags
 * 3C(%esp) - %oldesp
 * 40(%esp) - %oldss
 */

#include <linux/linkage.h>
#include <linux/err.h>
#include <asm/thread_info.h>
#include <asm/irqflags.h>
#include <asm/errno.h>
#include <asm/segment.h>
#include <asm/smp.h>
#include <asm/percpu.h>
#include <asm/processor-flags.h>
#include <asm/irq_vectors.h>
#include <asm/cpufeatures.h>
#include <asm/alternative.h>
#include <asm/asm.h>
#include <asm/smap.h>
#include <asm/frame.h>
#include <asm/trapnr.h>
#include <asm/nospec-branch.h>

#include "calling.h"

 .section .entry.text, "ax"

#define PTI_SWITCH_MASK         (1 << PAGE_SHIFT)

/* Unconditionally switch to user cr3 */
.macro SWITCH_TO_USER_CR3 scratch_reg:req
 ALTERNATIVE "jmp .Lend_\@", "", X86_FEATURE_PTI

 movl %cr3, \scratch_reg
 orl $PTI_SWITCH_MASK, \scratch_reg
 movl \scratch_reg, %cr3
.Lend_\@:
.endm

.macro BUG_IF_WRONG_CR3 no_user_check=0
#ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
 ALTERNATIVE "jmp .Lend_\@", "", X86_FEATURE_PTI
 .if \no_user_check == 0
 /* coming from usermode? */
 testl $USER_SEGMENT_RPL_MASK, PT_CS(%esp)
 jz .Lend_\@
 .endif
 /* On user-cr3? */
 movl %cr3, %eax
 testl $PTI_SWITCH_MASK, %eax
 jnz .Lend_\@
 /* From userspace with kernel cr3 - BUG */
 ud2
.Lend_\@:
#endif
.endm

/*
 * Switch to kernel cr3 if not already loaded and return current cr3 in
 * \scratch_reg
 */
.macro SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg:req
 ALTERNATIVE "jmp .Lend_\@", "", X86_FEATURE_PTI
 movl %cr3, \scratch_reg
 /* Test if we are already on kernel CR3 */
 testl $PTI_SWITCH_MASK, \scratch_reg
 jz .Lend_\@
 andl $(~PTI_SWITCH_MASK), \scratch_reg
 movl \scratch_reg, %cr3
 /* Return original CR3 in \scratch_reg */
 orl $PTI_SWITCH_MASK, \scratch_reg
.Lend_\@:
.endm

#define CS_FROM_ENTRY_STACK (1 << 31)
#define CS_FROM_USER_CR3 (1 << 30)
#define CS_FROM_KERNEL  (1 << 29)
#define CS_FROM_ESPFIX  (1 << 28)

.macro FIXUP_FRAME
 /*
 * The high bits of the CS dword (__csh) are used for CS_FROM_*.
 * Clear them in case hardware didn't do this for us.
 */
 andl $0x0000ffff, 4*4(%esp)

#ifdef CONFIG_VM86
 testl $X86_EFLAGS_VM, 5*4(%esp)
 jnz .Lfrom_usermode_no_fixup_\@
#endif
 testl $USER_SEGMENT_RPL_MASK, 4*4(%esp)
 jnz .Lfrom_usermode_no_fixup_\@

 orl $CS_FROM_KERNEL, 4*4(%esp)

 /*
 * When we're here from kernel mode; the (exception) stack looks like:
 *
 *  6*4(%esp) - <previous context>
 *  5*4(%esp) - flags
 *  4*4(%esp) - cs
 *  3*4(%esp) - ip
 *  2*4(%esp) - orig_eax
 *  1*4(%esp) - gs / function
 *  0*4(%esp) - fs
 *
 * Lets build a 5 entry IRET frame after that, such that struct pt_regs
 * is complete and in particular regs->sp is correct. This gives us
 * the original 6 entries as gap:
 *
 * 14*4(%esp) - <previous context>
 * 13*4(%esp) - gap / flags
 * 12*4(%esp) - gap / cs
 * 11*4(%esp) - gap / ip
 * 10*4(%esp) - gap / orig_eax
 *  9*4(%esp) - gap / gs / function
 *  8*4(%esp) - gap / fs
 *  7*4(%esp) - ss
 *  6*4(%esp) - sp
 *  5*4(%esp) - flags
 *  4*4(%esp) - cs
 *  3*4(%esp) - ip
 *  2*4(%esp) - orig_eax
 *  1*4(%esp) - gs / function
 *  0*4(%esp) - fs
 */

 pushl %ss  # ss
 pushl %esp  # sp (points at ss)
 addl $7*4, (%esp) # point sp back at the previous context
 pushl 7*4(%esp) # flags
 pushl 7*4(%esp) # cs
 pushl 7*4(%esp) # ip
 pushl 7*4(%esp) # orig_eax
 pushl 7*4(%esp) # gs / function
 pushl 7*4(%esp) # fs
.Lfrom_usermode_no_fixup_\@:
.endm

.macro IRET_FRAME
 /*
 * We're called with %ds, %es, %fs, and %gs from the interrupted
 * frame, so we shouldn't use them.  Also, we may be in ESPFIX
 * mode and therefore have a nonzero SS base and an offset ESP,
 * so any attempt to access the stack needs to use SS.  (except for
 * accesses through %esp, which automatically use SS.)
 */
 testl $CS_FROM_KERNEL, 1*4(%esp)
 jz .Lfinished_frame_\@

 /*
 * Reconstruct the 3 entry IRET frame right after the (modified)
 * regs->sp without lowering %esp in between, such that an NMI in the
 * middle doesn't scribble our stack.
 */
 pushl %eax
 pushl %ecx
 movl 5*4(%esp), %eax  # (modified) regs->sp

 movl 4*4(%esp), %ecx  # flags
 movl %ecx, %ss:-1*4(%eax)

 movl 3*4(%esp), %ecx  # cs
 andl $0x0000ffff, %ecx
 movl %ecx, %ss:-2*4(%eax)

 movl 2*4(%esp), %ecx  # ip
 movl %ecx, %ss:-3*4(%eax)

 movl 1*4(%esp), %ecx  # eax
 movl %ecx, %ss:-4*4(%eax)

 popl %ecx
 lea -4*4(%eax), %esp
 popl %eax
.Lfinished_frame_\@:
.endm

.macro SAVE_ALL pt_regs_ax=%eax switch_stacks=0 skip_gs=0 unwind_espfix=0
 cld
.if \skip_gs == 0
 pushl $0
.endif
 pushl %fs

 pushl %eax
 movl $(__KERNEL_PERCPU), %eax
 movl %eax, %fs
.if \unwind_espfix > 0
 UNWIND_ESPFIX_STACK
.endif
 popl %eax

 FIXUP_FRAME
 pushl %es
 pushl %ds
 pushl \pt_regs_ax
 pushl %ebp
 pushl %edi
 pushl %esi
 pushl %edx
 pushl %ecx
 pushl %ebx
 movl $(__USER_DS), %edx
 movl %edx, %ds
 movl %edx, %es
 /* Switch to kernel stack if necessary */
.if \switch_stacks > 0
 SWITCH_TO_KERNEL_STACK
.endif
.endm

.macro SAVE_ALL_NMI cr3_reg:req unwind_espfix=0
 SAVE_ALL unwind_espfix=\unwind_espfix

 BUG_IF_WRONG_CR3

 /*
 * Now switch the CR3 when PTI is enabled.
 *
 * We can enter with either user or kernel cr3, the code will
 * store the old cr3 in \cr3_reg and switches to the kernel cr3
 * if necessary.
 */
 SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=\cr3_reg

.Lend_\@:
.endm

.macro RESTORE_INT_REGS
 popl %ebx
 popl %ecx
 popl %edx
 popl %esi
 popl %edi
 popl %ebp
 popl %eax
.endm

.macro RESTORE_REGS pop=0
 RESTORE_INT_REGS
1: popl %ds
2: popl %es
3: popl %fs
4: addl $(4 + \pop), %esp /* pop the unused "gs" slot */
 IRET_FRAME

 /*
 * There is no _ASM_EXTABLE_TYPE_REG() for ASM, however since this is
 * ASM the registers are known and we can trivially hard-code them.
 */
 _ASM_EXTABLE_TYPE(1b, 2b, EX_TYPE_POP_ZERO|EX_REG_DS)
 _ASM_EXTABLE_TYPE(2b, 3b, EX_TYPE_POP_ZERO|EX_REG_ES)
 _ASM_EXTABLE_TYPE(3b, 4b, EX_TYPE_POP_ZERO|EX_REG_FS)
.endm

.macro RESTORE_ALL_NMI cr3_reg:req pop=0
 /*
 * Now switch the CR3 when PTI is enabled.
 *
 * We enter with kernel cr3 and switch the cr3 to the value
 * stored on \cr3_reg, which is either a user or a kernel cr3.
 */
 ALTERNATIVE "jmp .Lswitched_\@", "", X86_FEATURE_PTI

 testl $PTI_SWITCH_MASK, \cr3_reg
 jz .Lswitched_\@

 /* User cr3 in \cr3_reg - write it to hardware cr3 */
 movl \cr3_reg, %cr3

.Lswitched_\@:

 BUG_IF_WRONG_CR3

 RESTORE_REGS pop=\pop
.endm

.macro CHECK_AND_APPLY_ESPFIX
#ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
#define GDT_ESPFIX_OFFSET (GDT_ENTRY_ESPFIX_SS * 8)
#define GDT_ESPFIX_SS PER_CPU_VAR(gdt_page + GDT_ESPFIX_OFFSET)

 ALTERNATIVE "jmp .Lend_\@", "", X86_BUG_ESPFIX

 movl PT_EFLAGS(%esp), %eax  # mix EFLAGS, SS and CS
 /*
 * Warning: PT_OLDSS(%esp) contains the wrong/random values if we
 * are returning to the kernel.
 * See comments in process.c:copy_thread() for details.
 */
 movb PT_OLDSS(%esp), %ah
 movb PT_CS(%esp), %al
 andl $(X86_EFLAGS_VM | (SEGMENT_TI_MASK << 8) | SEGMENT_RPL_MASK), %eax
 cmpl $((SEGMENT_LDT << 8) | USER_RPL), %eax
 jne .Lend_\@ # returning to user-space with LDT SS

 /*
 * Setup and switch to ESPFIX stack
 *
 * We're returning to userspace with a 16 bit stack. The CPU will not
 * restore the high word of ESP for us on executing iret... This is an
 * "official" bug of all the x86-compatible CPUs, which we can work
 * around to make dosemu and wine happy. We do this by preloading the
 * high word of ESP with the high word of the userspace ESP while
 * compensating for the offset by changing to the ESPFIX segment with
 * a base address that matches for the difference.
 */
 mov %esp, %edx   /* load kernel esp */
 mov PT_OLDESP(%esp), %eax  /* load userspace esp */
 mov %dx, %ax   /* eax: new kernel esp */
 sub %eax, %edx   /* offset (low word is 0) */
 shr $16, %edx
 mov %dl, GDT_ESPFIX_SS + 4  /* bits 16..23 */
 mov %dh, GDT_ESPFIX_SS + 7  /* bits 24..31 */
 pushl $__ESPFIX_SS
 pushl %eax    /* new kernel esp */
 /*
 * Disable interrupts, but do not irqtrace this section: we
 * will soon execute iret and the tracer was already set to
 * the irqstate after the IRET:
 */
 cli
 lss (%esp), %esp   /* switch to espfix segment */
.Lend_\@:
#endif /* CONFIG_X86_ESPFIX32 */
.endm

/*
 * Called with pt_regs fully populated and kernel segments loaded,
 * so we can access PER_CPU and use the integer registers.
 *
 * We need to be very careful here with the %esp switch, because an NMI
 * can happen everywhere. If the NMI handler finds itself on the
 * entry-stack, it will overwrite the task-stack and everything we
 * copied there. So allocate the stack-frame on the task-stack and
 * switch to it before we do any copying.
 */

.macro SWITCH_TO_KERNEL_STACK

 BUG_IF_WRONG_CR3

 SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%eax

 /*
 * %eax now contains the entry cr3 and we carry it forward in
 * that register for the time this macro runs
 */

 /* Are we on the entry stack? Bail out if not! */
 movl PER_CPU_VAR(cpu_entry_area), %ecx
 addl $CPU_ENTRY_AREA_entry_stack + SIZEOF_entry_stack, %ecx
 subl %esp, %ecx /* ecx = (end of entry_stack) - esp */
 cmpl $SIZEOF_entry_stack, %ecx
 jae .Lend_\@

 /* Load stack pointer into %esi and %edi */
 movl %esp, %esi
 movl %esi, %edi

 /* Move %edi to the top of the entry stack */
 andl $(MASK_entry_stack), %edi
 addl $(SIZEOF_entry_stack), %edi

 /* Load top of task-stack into %edi */
 movl TSS_entry2task_stack(%edi), %edi

 /* Special case - entry from kernel mode via entry stack */
#ifdef CONFIG_VM86
 movl PT_EFLAGS(%esp), %ecx  # mix EFLAGS and CS
 movb PT_CS(%esp), %cl
 andl $(X86_EFLAGS_VM | SEGMENT_RPL_MASK), %ecx
#else
 movl PT_CS(%esp), %ecx
 andl $SEGMENT_RPL_MASK, %ecx
#endif
 cmpl $USER_RPL, %ecx
 jb .Lentry_from_kernel_\@

 /* Bytes to copy */
 movl $PTREGS_SIZE, %ecx

#ifdef CONFIG_VM86
 testl $X86_EFLAGS_VM, PT_EFLAGS(%esi)
 jz .Lcopy_pt_regs_\@

 /*
 * Stack-frame contains 4 additional segment registers when
 * coming from VM86 mode
 */
 addl $(4 * 4), %ecx

#endif
.Lcopy_pt_regs_\@:

 /* Allocate frame on task-stack */
 subl %ecx, %edi

 /* Switch to task-stack */
 movl %edi, %esp

 /*
 * We are now on the task-stack and can safely copy over the
 * stack-frame
 */
 shrl $2, %ecx
 cld
 rep movsl

 jmp .Lend_\@

.Lentry_from_kernel_\@:

 /*
 * This handles the case when we enter the kernel from
 * kernel-mode and %esp points to the entry-stack. When this
 * happens we need to switch to the task-stack to run C code,
 * but switch back to the entry-stack again when we approach
 * iret and return to the interrupted code-path. This usually
 * happens when we hit an exception while restoring user-space
 * segment registers on the way back to user-space or when the
 * sysenter handler runs with eflags.tf set.
 *
 * When we switch to the task-stack here, we can't trust the
 * contents of the entry-stack anymore, as the exception handler
 * might be scheduled out or moved to another CPU. Therefore we
 * copy the complete entry-stack to the task-stack and set a
 * marker in the iret-frame (bit 31 of the CS dword) to detect
 * what we've done on the iret path.
 *
 * On the iret path we copy everything back and switch to the
 * entry-stack, so that the interrupted kernel code-path
 * continues on the same stack it was interrupted with.
 *
 * Be aware that an NMI can happen anytime in this code.
 *
 * %esi: Entry-Stack pointer (same as %esp)
 * %edi: Top of the task stack
 * %eax: CR3 on kernel entry
 */

 /* Calculate number of bytes on the entry stack in %ecx */
 movl %esi, %ecx

 /* %ecx to the top of entry-stack */
 andl $(MASK_entry_stack), %ecx
 addl $(SIZEOF_entry_stack), %ecx

 /* Number of bytes on the entry stack to %ecx */
 sub %esi, %ecx

 /* Mark stackframe as coming from entry stack */
 orl $CS_FROM_ENTRY_STACK, PT_CS(%esp)

 /*
 * Test the cr3 used to enter the kernel and add a marker
 * so that we can switch back to it before iret.
 */
 testl $PTI_SWITCH_MASK, %eax
 jz .Lcopy_pt_regs_\@
 orl $CS_FROM_USER_CR3, PT_CS(%esp)

 /*
 * %esi and %edi are unchanged, %ecx contains the number of
 * bytes to copy. The code at .Lcopy_pt_regs_\@ will allocate
 * the stack-frame on task-stack and copy everything over
 */
 jmp .Lcopy_pt_regs_\@

.Lend_\@:
.endm

/*
 * Switch back from the kernel stack to the entry stack.
 *
 * The %esp register must point to pt_regs on the task stack. It will
 * first calculate the size of the stack-frame to copy, depending on
 * whether we return to VM86 mode or not. With that it uses 'rep movsl'
 * to copy the contents of the stack over to the entry stack.
 *
 * We must be very careful here, as we can't trust the contents of the
 * task-stack once we switched to the entry-stack. When an NMI happens
 * while on the entry-stack, the NMI handler will switch back to the top
 * of the task stack, overwriting our stack-frame we are about to copy.
 * Therefore we switch the stack only after everything is copied over.
 */
.macro SWITCH_TO_ENTRY_STACK

 /* Bytes to copy */
 movl $PTREGS_SIZE, %ecx

#ifdef CONFIG_VM86
 testl $(X86_EFLAGS_VM), PT_EFLAGS(%esp)
 jz .Lcopy_pt_regs_\@

 /* Additional 4 registers to copy when returning to VM86 mode */
 addl    $(4 * 4), %ecx

.Lcopy_pt_regs_\@:
#endif

 /* Initialize source and destination for movsl */
 movl PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp0), %edi
 subl %ecx, %edi
 movl %esp, %esi

 /* Save future stack pointer in %ebx */
 movl %edi, %ebx

 /* Copy over the stack-frame */
 shrl $2, %ecx
 cld
 rep movsl

 /*
 * Switch to entry-stack - needs to happen after everything is
 * copied because the NMI handler will overwrite the task-stack
 * when on entry-stack
 */
 movl %ebx, %esp

.Lend_\@:
.endm

/*
 * This macro handles the case when we return to kernel-mode on the iret
 * path and have to switch back to the entry stack and/or user-cr3
 *
 * See the comments below the .Lentry_from_kernel_\@ label in the
 * SWITCH_TO_KERNEL_STACK macro for more details.
 */
.macro PARANOID_EXIT_TO_KERNEL_MODE

 /*
 * Test if we entered the kernel with the entry-stack. Most
 * likely we did not, because this code only runs on the
 * return-to-kernel path.
 */
 testl $CS_FROM_ENTRY_STACK, PT_CS(%esp)
 jz .Lend_\@

 /* Unlikely slow-path */

 /* Clear marker from stack-frame */
 andl $(~CS_FROM_ENTRY_STACK), PT_CS(%esp)

 /* Copy the remaining task-stack contents to entry-stack */
 movl %esp, %esi
 movl PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp0), %edi

 /* Bytes on the task-stack to ecx */
 movl PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp1), %ecx
 subl %esi, %ecx

 /* Allocate stack-frame on entry-stack */
 subl %ecx, %edi

 /*
 * Save future stack-pointer, we must not switch until the
 * copy is done, otherwise the NMI handler could destroy the
 * contents of the task-stack we are about to copy.
 */
 movl %edi, %ebx

 /* Do the copy */
 shrl $2, %ecx
 cld
 rep movsl

 /* Safe to switch to entry-stack now */
 movl %ebx, %esp

 /*
 * We came from entry-stack and need to check if we also need to
 * switch back to user cr3.
 */
 testl $CS_FROM_USER_CR3, PT_CS(%esp)
 jz .Lend_\@

 /* Clear marker from stack-frame */
 andl $(~CS_FROM_USER_CR3), PT_CS(%esp)

 SWITCH_TO_USER_CR3 scratch_reg=%eax

.Lend_\@:
.endm

/**
 * idtentry - Macro to generate entry stubs for simple IDT entries
 * @vector: Vector number
 * @asmsym: ASM symbol for the entry point
 * @cfunc: C function to be called
 * @has_error_code: Hardware pushed error code on stack
 */
.macro idtentry vector asmsym cfunc has_error_code:req
SYM_CODE_START(\asmsym)
 ASM_CLAC
 cld

 .if \has_error_code == 0
  pushl $0  /* Clear the error code */
 .endif

 /* Push the C-function address into the GS slot */
 pushl $\cfunc
 /* Invoke the common exception entry */
 jmp handle_exception
SYM_CODE_END(\asmsym)
.endm

.macro idtentry_irq vector cfunc
 .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
SYM_CODE_START_LOCAL(asm_\cfunc)
 ASM_CLAC
 SAVE_ALL switch_stacks=1
 ENCODE_FRAME_POINTER
 movl %esp, %eax
 movl PT_ORIG_EAX(%esp), %edx  /* get the vector from stack */
 movl $-1, PT_ORIG_EAX(%esp)  /* no syscall to restart */
 call \cfunc
 jmp handle_exception_return
SYM_CODE_END(asm_\cfunc)
.endm

/*
 * Include the defines which emit the idt entries which are shared
 * shared between 32 and 64 bit and emit the __irqentry_text_* markers
 * so the stacktrace boundary checks work.
 */
 .align 16
 .globl __irqentry_text_start
__irqentry_text_start:

#include <asm/idtentry.h>

 .align 16
 .globl __irqentry_text_end
__irqentry_text_end:

/*
 * %eax: prev task
 * %edx: next task
 */
.pushsection .text, "ax"
SYM_CODE_START(__switch_to_asm)
 /*
 * Save callee-saved registers
 * This must match the order in struct inactive_task_frame
 */
 pushl %ebp
 pushl %ebx
 pushl %edi
 pushl %esi
 /*
 * Flags are saved to prevent AC leakage. This could go
 * away if objtool would have 32bit support to verify
 * the STAC/CLAC correctness.
 */
 pushfl

 /* switch stack */
 movl %esp, TASK_threadsp(%eax)
 movl TASK_threadsp(%edx), %esp

#ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
 movl TASK_stack_canary(%edx), %ebx
 movl %ebx, PER_CPU_VAR(__stack_chk_guard)
#endif

 /*
 * When switching from a shallower to a deeper call stack
 * the RSB may either underflow or use entries populated
 * with userspace addresses. On CPUs where those concerns
 * exist, overwrite the RSB with entries which capture
 * speculative execution to prevent attack.
 */
 FILL_RETURN_BUFFER %ebx, RSB_CLEAR_LOOPS, X86_FEATURE_RSB_CTXSW

 /* Restore flags or the incoming task to restore AC state. */
 popfl
 /* restore callee-saved registers */
 popl %esi
 popl %edi
 popl %ebx
 popl %ebp

 jmp __switch_to
SYM_CODE_END(__switch_to_asm)
.popsection

/*
 * A newly forked process directly context switches into this address.
 *
 * eax: prev task we switched from
 * ebx: kernel thread func (NULL for user thread)
 * edi: kernel thread arg
 */
.pushsection .text, "ax"
SYM_CODE_START(ret_from_fork_asm)
 movl %esp, %edx /* regs */

 /* return address for the stack unwinder */
 pushl $.Lsyscall_32_done

 FRAME_BEGIN
 /* prev already in EAX */
 movl %ebx, %ecx /* fn */
 pushl %edi  /* fn_arg */
 call ret_from_fork
 addl $4, %esp
 FRAME_END

 RET
SYM_CODE_END(ret_from_fork_asm)
.popsection

SYM_ENTRY(__begin_SYSENTER_singlestep_region, SYM_L_GLOBAL, SYM_A_NONE)
/*
 * All code from here through __end_SYSENTER_singlestep_region is subject
 * to being single-stepped if a user program sets TF and executes SYSENTER.
 * There is absolutely nothing that we can do to prevent this from happening
 * (thanks Intel!).  To keep our handling of this situation as simple as
 * possible, we handle TF just like AC and NT, except that our #DB handler
 * will ignore all of the single-step traps generated in this range.
 */

/*
 * 32-bit SYSENTER entry.
 *
 * 32-bit system calls through the vDSO's __kernel_vsyscall enter here
 * if X86_FEATURE_SEP is available.  This is the preferred system call
 * entry on 32-bit systems.
 *
 * The SYSENTER instruction, in principle, should *only* occur in the
 * vDSO.  In practice, a small number of Android devices were shipped
 * with a copy of Bionic that inlined a SYSENTER instruction.  This
 * never happened in any of Google's Bionic versions -- it only happened
 * in a narrow range of Intel-provided versions.
 *
 * SYSENTER loads SS, ESP, CS, and EIP from previously programmed MSRs.
 * IF and VM in RFLAGS are cleared (IOW: interrupts are off).
 * SYSENTER does not save anything on the stack,
 * and does not save old EIP (!!!), ESP, or EFLAGS.
 *
 * To avoid losing track of EFLAGS.VM (and thus potentially corrupting
 * user and/or vm86 state), we explicitly disable the SYSENTER
 * instruction in vm86 mode by reprogramming the MSRs.
 *
 * Arguments:
 * eax  system call number
 * ebx  arg1
 * ecx  arg2
 * edx  arg3
 * esi  arg4
 * edi  arg5
 * ebp  user stack
 * 0(%ebp) arg6
 */
SYM_FUNC_START(entry_SYSENTER_32)
 /*
 * On entry-stack with all userspace-regs live - save and
 * restore eflags and %eax to use it as scratch-reg for the cr3
 * switch.
 */
 pushfl
 pushl %eax
 BUG_IF_WRONG_CR3 no_user_check=1
 SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%eax
 popl %eax
 popfl

 /* Stack empty again, switch to task stack */
 movl TSS_entry2task_stack(%esp), %esp

.Lsysenter_past_esp:
 pushl $__USER_DS  /* pt_regs->ss */
 pushl $0   /* pt_regs->sp (placeholder) */
 pushfl    /* pt_regs->flags (except IF = 0) */
 pushl $__USER_CS  /* pt_regs->cs */
 pushl $0   /* pt_regs->ip = 0 (placeholder) */
 pushl %eax   /* pt_regs->orig_ax */
 SAVE_ALL pt_regs_ax=$-ENOSYS /* save rest, stack already switched */

 /*
 * SYSENTER doesn't filter flags, so we need to clear NT, AC
 * and TF ourselves.  To save a few cycles, we can check whether
 * either was set instead of doing an unconditional popfq.
 * This needs to happen before enabling interrupts so that
 * we don't get preempted with NT set.
 *
 * If TF is set, we will single-step all the way to here -- do_debug
 * will ignore all the traps.  (Yes, this is slow, but so is
 * single-stepping in general.  This allows us to avoid having
 * a more complicated code to handle the case where a user program
 * forces us to single-step through the SYSENTER entry code.)
 *
 * NB.: .Lsysenter_fix_flags is a label with the code under it moved
 * out-of-line as an optimization: NT is unlikely to be set in the
 * majority of the cases and instead of polluting the I$ unnecessarily,
 * we're keeping that code behind a branch which will predict as
 * not-taken and therefore its instructions won't be fetched.
 */
 testl $X86_EFLAGS_NT|X86_EFLAGS_AC|X86_EFLAGS_TF, PT_EFLAGS(%esp)
 jnz .Lsysenter_fix_flags
.Lsysenter_flags_fixed:

 movl %esp, %eax
 call do_SYSENTER_32
 testb %al, %al
 jz .Lsyscall_32_done

 STACKLEAK_ERASE

 /* Opportunistic SYSEXIT */

 /*
 * Setup entry stack - we keep the pointer in %eax and do the
 * switch after almost all user-state is restored.
 */

 /* Load entry stack pointer and allocate frame for eflags/eax */
 movl PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp0), %eax
 subl $(2*4), %eax

 /* Copy eflags and eax to entry stack */
 movl PT_EFLAGS(%esp), %edi
 movl PT_EAX(%esp), %esi
 movl %edi, (%eax)
 movl %esi, 4(%eax)

 /* Restore user registers and segments */
 movl PT_EIP(%esp), %edx /* pt_regs->ip */
 movl PT_OLDESP(%esp), %ecx /* pt_regs->sp */
1: mov PT_FS(%esp), %fs

 popl %ebx   /* pt_regs->bx */
 addl $2*4, %esp  /* skip pt_regs->cx and pt_regs->dx */
 popl %esi   /* pt_regs->si */
 popl %edi   /* pt_regs->di */
 popl %ebp   /* pt_regs->bp */

 /* Switch to entry stack */
 movl %eax, %esp

 /* Now ready to switch the cr3 */
 SWITCH_TO_USER_CR3 scratch_reg=%eax
 /* Clobbers ZF */
 CLEAR_CPU_BUFFERS

 /*
 * Restore all flags except IF. (We restore IF separately because
 * STI gives a one-instruction window in which we won't be interrupted,
 * whereas POPF does not.)
 */
 btrl $X86_EFLAGS_IF_BIT, (%esp)
 BUG_IF_WRONG_CR3 no_user_check=1
 popfl
 popl %eax

 /*
 * Return back to the vDSO, which will pop ecx and edx.
 * Don't bother with DS and ES (they already contain __USER_DS).
 */
 sti
 sysexit

2: movl    $0, PT_FS(%esp)
 jmp     1b
 _ASM_EXTABLE(1b, 2b)

.Lsysenter_fix_flags:
 pushl $X86_EFLAGS_FIXED
 popfl
 jmp .Lsysenter_flags_fixed
SYM_ENTRY(__end_SYSENTER_singlestep_region, SYM_L_GLOBAL, SYM_A_NONE)
SYM_FUNC_END(entry_SYSENTER_32)

/*
 * 32-bit legacy system call entry.
 *
 * 32-bit x86 Linux system calls traditionally used the INT $0x80
 * instruction.  INT $0x80 lands here.
 *
 * This entry point can be used by any 32-bit perform system calls.
 * Instances of INT $0x80 can be found inline in various programs and
 * libraries.  It is also used by the vDSO's __kernel_vsyscall
 * fallback for hardware that doesn't support a faster entry method.
 * Restarted 32-bit system calls also fall back to INT $0x80
 * regardless of what instruction was originally used to do the system
 * call.  (64-bit programs can use INT $0x80 as well, but they can
 * only run on 64-bit kernels and therefore land in
 * entry_INT80_compat.)
 *
 * This is considered a slow path.  It is not used by most libc
 * implementations on modern hardware except during process startup.
 *
 * Arguments:
 * eax  system call number
 * ebx  arg1
 * ecx  arg2
 * edx  arg3
 * esi  arg4
 * edi  arg5
 * ebp  arg6
 */
SYM_FUNC_START(entry_INT80_32)
 ASM_CLAC
 pushl %eax   /* pt_regs->orig_ax */

 SAVE_ALL pt_regs_ax=$-ENOSYS switch_stacks=1 /* save rest */

 movl %esp, %eax
 call do_int80_syscall_32
.Lsyscall_32_done:
 STACKLEAK_ERASE

restore_all_switch_stack:
 SWITCH_TO_ENTRY_STACK
 CHECK_AND_APPLY_ESPFIX

 /* Switch back to user CR3 */
 SWITCH_TO_USER_CR3 scratch_reg=%eax

 BUG_IF_WRONG_CR3

 /* Restore user state */
 RESTORE_REGS pop=4   # skip orig_eax/error_code
 CLEAR_CPU_BUFFERS
.Lirq_return:
 /*
 * ARCH_HAS_MEMBARRIER_SYNC_CORE rely on IRET core serialization
 * when returning from IPI handler and when returning from
 * scheduler to user-space.
 */
 iret

.Lasm_iret_error:
 pushl $0    # no error code
 pushl $iret_error

#ifdef CONFIG_DEBUG_ENTRY
 /*
 * The stack-frame here is the one that iret faulted on, so its a
 * return-to-user frame. We are on kernel-cr3 because we come here from
 * the fixup code. This confuses the CR3 checker, so switch to user-cr3
 * as the checker expects it.
 */
 pushl %eax
 SWITCH_TO_USER_CR3 scratch_reg=%eax
 popl %eax
#endif

 jmp handle_exception

 _ASM_EXTABLE(.Lirq_return, .Lasm_iret_error)
SYM_FUNC_END(entry_INT80_32)

.macro FIXUP_ESPFIX_STACK
/*
 * Switch back for ESPFIX stack to the normal zerobased stack
 *
 * We can't call C functions using the ESPFIX stack. This code reads
 * the high word of the segment base from the GDT and swiches to the
 * normal stack and adjusts ESP with the matching offset.
 *
 * We might be on user CR3 here, so percpu data is not mapped and we can't
 * access the GDT through the percpu segment.  Instead, use SGDT to find
 * the cpu_entry_area alias of the GDT.
 */
#ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
 /* fixup the stack */
 pushl %ecx
 subl $2*4, %esp
 sgdt (%esp)
 movl 2(%esp), %ecx    /* GDT address */
 /*
 * Careful: ECX is a linear pointer, so we need to force base
 * zero.  %cs is the only known-linear segment we have right now.
 */
 mov %cs:GDT_ESPFIX_OFFSET + 4(%ecx), %al /* bits 16..23 */
 mov %cs:GDT_ESPFIX_OFFSET + 7(%ecx), %ah /* bits 24..31 */
 shl $16, %eax
 addl $2*4, %esp
 popl %ecx
 addl %esp, %eax   /* the adjusted stack pointer */
 pushl $__KERNEL_DS
 pushl %eax
 lss (%esp), %esp   /* switch to the normal stack segment */
#endif
.endm

.macro UNWIND_ESPFIX_STACK
 /* It's safe to clobber %eax, all other regs need to be preserved */
#ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
 movl %ss, %eax
 /* see if on espfix stack */
 cmpw $__ESPFIX_SS, %ax
 jne .Lno_fixup_\@
 /* switch to normal stack */
 FIXUP_ESPFIX_STACK
.Lno_fixup_\@:
#endif
.endm

SYM_CODE_START_LOCAL_NOALIGN(handle_exception)
 /* the function address is in %gs's slot on the stack */
 SAVE_ALL switch_stacks=1 skip_gs=1 unwind_espfix=1
 ENCODE_FRAME_POINTER

 movl PT_GS(%esp), %edi  # get the function address

 /* fixup orig %eax */
 movl PT_ORIG_EAX(%esp), %edx  # get the error code
 movl $-1, PT_ORIG_EAX(%esp)  # no syscall to restart

 movl %esp, %eax   # pt_regs pointer
 CALL_NOSPEC edi

handle_exception_return:
#ifdef CONFIG_VM86
 movl PT_EFLAGS(%esp), %eax  # mix EFLAGS and CS
 movb PT_CS(%esp), %al
 andl $(X86_EFLAGS_VM | SEGMENT_RPL_MASK), %eax
#else
 /*
 * We can be coming here from child spawned by kernel_thread().
 */
 movl PT_CS(%esp), %eax
 andl $SEGMENT_RPL_MASK, %eax
#endif
 cmpl $USER_RPL, %eax   # returning to v8086 or userspace ?
 jnb ret_to_user

 PARANOID_EXIT_TO_KERNEL_MODE
 BUG_IF_WRONG_CR3
 RESTORE_REGS 4
 jmp .Lirq_return

ret_to_user:
 movl %esp, %eax
 jmp restore_all_switch_stack
SYM_CODE_END(handle_exception)

SYM_CODE_START(asm_exc_double_fault)
1:
 /*
 * This is a task gate handler, not an interrupt gate handler.
 * The error code is on the stack, but the stack is otherwise
 * empty.  Interrupts are off.  Our state is sane with the following
 * exceptions:
 *
 *  - CR0.TS is set.  "TS" literally means "task switched".
 *  - EFLAGS.NT is set because we're a "nested task".
 *  - The doublefault TSS has back_link set and has been marked busy.
 *  - TR points to the doublefault TSS and the normal TSS is busy.
 *  - CR3 is the normal kernel PGD.  This would be delightful, except
 *    that the CPU didn't bother to save the old CR3 anywhere.  This
 *    would make it very awkward to return back to the context we came
 *    from.
 *
 * The rest of EFLAGS is sanitized for us, so we don't need to
 * worry about AC or DF.
 *
 * Don't even bother popping the error code.  It's always zero,
 * and ignoring it makes us a bit more robust against buggy
 * hypervisor task gate implementations.
 *
 * We will manually undo the task switch instead of doing a
 * task-switching IRET.
 */

 clts    /* clear CR0.TS */
 pushl $X86_EFLAGS_FIXED
 popfl    /* clear EFLAGS.NT */

 call doublefault_shim

 /* We don't support returning, so we have no IRET here. */
1:
 hlt
 jmp 1b
SYM_CODE_END(asm_exc_double_fault)

/*
 * NMI is doubly nasty.  It can happen on the first instruction of
 * entry_SYSENTER_32 (just like #DB), but it can also interrupt the beginning
 * of the #DB handler even if that #DB in turn hit before entry_SYSENTER_32
 * switched stacks.  We handle both conditions by simply checking whether we
 * interrupted kernel code running on the SYSENTER stack.
 */
SYM_CODE_START(asm_exc_nmi)
 ASM_CLAC

#ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
 /*
 * ESPFIX_SS is only ever set on the return to user path
 * after we've switched to the entry stack.
 */
 pushl %eax
 movl %ss, %eax
 cmpw $__ESPFIX_SS, %ax
 popl %eax
 je .Lnmi_espfix_stack
#endif

 pushl %eax    # pt_regs->orig_ax
 SAVE_ALL_NMI cr3_reg=%edi
 ENCODE_FRAME_POINTER
 xorl %edx, %edx   # zero error code
 movl %esp, %eax   # pt_regs pointer

 /* Are we currently on the SYSENTER stack? */
 movl PER_CPU_VAR(cpu_entry_area), %ecx
 addl $CPU_ENTRY_AREA_entry_stack + SIZEOF_entry_stack, %ecx
 subl %eax, %ecx /* ecx = (end of entry_stack) - esp */
 cmpl $SIZEOF_entry_stack, %ecx
 jb .Lnmi_from_sysenter_stack

 /* Not on SYSENTER stack. */
 call exc_nmi
 jmp .Lnmi_return

.Lnmi_from_sysenter_stack:
 /*
 * We're on the SYSENTER stack.  Switch off.  No one (not even debug)
 * is using the thread stack right now, so it's safe for us to use it.
 */
 movl %esp, %ebx
 movl PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %esp
 call exc_nmi
 movl %ebx, %esp

.Lnmi_return:
#ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
 testl $CS_FROM_ESPFIX, PT_CS(%esp)
 jnz .Lnmi_from_espfix
#endif

 CHECK_AND_APPLY_ESPFIX
 RESTORE_ALL_NMI cr3_reg=%edi pop=4
 CLEAR_CPU_BUFFERS
 jmp .Lirq_return

#ifdef CONFIG_X86_ESPFIX32
.Lnmi_espfix_stack:
 /*
 * Create the pointer to LSS back
 */
 pushl %ss
 pushl %esp
 addl $4, (%esp)

 /* Copy the (short) IRET frame */
 pushl 4*4(%esp) # flags
 pushl 4*4(%esp) # cs
 pushl 4*4(%esp) # ip

 pushl %eax  # orig_ax

 SAVE_ALL_NMI cr3_reg=%edi unwind_espfix=1
 ENCODE_FRAME_POINTER

 /* clear CS_FROM_KERNEL, set CS_FROM_ESPFIX */
 xorl $(CS_FROM_ESPFIX | CS_FROM_KERNEL), PT_CS(%esp)

 xorl %edx, %edx   # zero error code
 movl %esp, %eax   # pt_regs pointer
 jmp .Lnmi_from_sysenter_stack

.Lnmi_from_espfix:
 RESTORE_ALL_NMI cr3_reg=%edi
 /*
 * Because we cleared CS_FROM_KERNEL, IRET_FRAME 'forgot' to
 * fix up the gap and long frame:
 *
 *  3 - original frame (exception)
 *  2 - ESPFIX block (above)
 *  6 - gap (FIXUP_FRAME)
 *  5 - long frame (FIXUP_FRAME)
 *  1 - orig_ax
 */
 lss (1+5+6)*4(%esp), %esp   # back to espfix stack
 CLEAR_CPU_BUFFERS
 jmp .Lirq_return
#endif
SYM_CODE_END(asm_exc_nmi)

.pushsection .text, "ax"
SYM_CODE_START(rewind_stack_and_make_dead)
 /* Prevent any naive code from trying to unwind to our caller. */
 xorl %ebp, %ebp

 movl PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %esi
 leal -TOP_OF_KERNEL_STACK_PADDING-PTREGS_SIZE(%esi), %esp

 call make_task_dead
1: jmp 1b
SYM_CODE_END(rewind_stack_and_make_dead)
.popsection