arch/arm/kernel/process.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/kernel/process.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1996-2000 Russell King - Converted to ARM.
   5  *  Original Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11 #include <stdarg.h>
  12
  13 #include <linux/export.h>
  14 #include <linux/sched.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/mm.h>
  17 #include <linux/stddef.h>
  18 #include <linux/unistd.h>
  19 #include <linux/user.h>
  20 #include <linux/delay.h>
  21 #include <linux/reboot.h>
  22 #include <linux/interrupt.h>
  23 #include <linux/kallsyms.h>
  24 #include <linux/init.h>
  25 #include <linux/cpu.h>
  26 #include <linux/elfcore.h>
  27 #include <linux/pm.h>
  28 #include <linux/tick.h>
  29 #include <linux/utsname.h>
  30 #include <linux/uaccess.h>
  31 #include <linux/random.h>
  32 #include <linux/hw_breakpoint.h>
  33 #include <linux/leds.h>
  34 #include <linux/reboot.h>
  35
  36 #include <asm/cacheflush.h>
  37 #include <asm/idmap.h>
  38 #include <asm/processor.h>
  39 #include <asm/thread_notify.h>
  40 #include <asm/stacktrace.h>
  41 #include <asm/mach/time.h>
  42 #include <asm/tls.h>
  43
  44 #ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
  45 #include <linux/stackprotector.h>
  46 unsigned long __stack_chk_guard __read_mostly;
  47 EXPORT_SYMBOL(__stack_chk_guard);
  48 #endif
  49
  50 static const char *processor_modes[] = {
  51   "USER_26", "FIQ_26" , "IRQ_26" , "SVC_26" , "UK4_26" , "UK5_26" , "UK6_26" , "UK7_26" ,
  52   "UK8_26" , "UK9_26" , "UK10_26", "UK11_26", "UK12_26", "UK13_26", "UK14_26", "UK15_26",
  53   "USER_32", "FIQ_32" , "IRQ_32" , "SVC_32" , "UK4_32" , "UK5_32" , "UK6_32" , "ABT_32" ,
  54   "UK8_32" , "UK9_32" , "UK10_32", "UND_32" , "UK12_32", "UK13_32", "UK14_32", "SYS_32"
  55 };
  56
  57 static const char *isa_modes[] = {
  58   "ARM" , "Thumb" , "Jazelle", "ThumbEE"
  59 };
  60
  61 extern void call_with_stack(void (*fn)(void *), void *arg, void *sp);
  62 typedef void (*phys_reset_t)(unsigned long);
  63
  64 /*
  65  * A temporary stack to use for CPU reset. This is static so that we
  66  * don't clobber it with the identity mapping. When running with this
  67  * stack, any references to the current task *will not work* so you
  68  * should really do as little as possible before jumping to your reset
  69  * code.
  70  */
  71 static u64 soft_restart_stack[16];
  72
  73 static void __soft_restart(void *addr)
  74 {
  75         phys_reset_t phys_reset;
  76
  77         /* Take out a flat memory mapping. */
  78         setup_mm_for_reboot();
  79
  80         /* Clean and invalidate caches */
  81         flush_cache_all();
  82
  83         /* Turn off caching */
  84         cpu_proc_fin();
  85
  86         /* Push out any further dirty data, and ensure cache is empty */
  87         flush_cache_all();
  88
  89         /* Switch to the identity mapping. */
  90         phys_reset = (phys_reset_t)(unsigned long)virt_to_phys(cpu_reset);
  91         phys_reset((unsigned long)addr);
  92
  93         /* Should never get here. */
  94         BUG();
  95 }
  96
  97 void soft_restart(unsigned long addr)
  98 {
  99         u64 *stack = soft_restart_stack + ARRAY_SIZE(soft_restart_stack);
 100
 101         /* Disable interrupts first */
 102         local_irq_disable();
 103         local_fiq_disable();
 104
 105         /* Disable the L2 if we're the last man standing. */
 106         if (num_online_cpus() == 1)
 107                 outer_disable();
 108
 109         /* Change to the new stack and continue with the reset. */
 110         call_with_stack(__soft_restart, (void *)addr, (void *)stack);
 111
 112         /* Should never get here. */
 113         BUG();
 114 }
 115
 116 static void null_restart(enum reboot_mode reboot_mode, const char *cmd)
 117 {
 118 }
 119
 120 /*
 121  * Function pointers to optional machine specific functions
 122  */
 123 void (*pm_power_off)(void);
 124 EXPORT_SYMBOL(pm_power_off);
 125
 126 void (*arm_pm_restart)(enum reboot_mode reboot_mode, const char *cmd) = null_restart;
 127 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_pm_restart);
 128
 129 /*
 130  * This is our default idle handler.
 131  */
 132
 133 void (*arm_pm_idle)(void);
 134
 135 /*
 136  * Called from the core idle loop.
 137  */
 138
 139 void arch_cpu_idle(void)
 140 {
 141         if (arm_pm_idle)
 142                 arm_pm_idle();
 143         else
 144                 cpu_do_idle();
 145         local_irq_enable();
 146 }
 147
 148 void arch_cpu_idle_prepare(void)
 149 {
 150         local_fiq_enable();
 151 }
 152
 153 void arch_cpu_idle_enter(void)
 154 {
 155         ledtrig_cpu(CPU_LED_IDLE_START);
 156 #ifdef CONFIG_PL310_ERRATA_769419
 157         wmb();
 158 #endif
 159 }
 160
 161 void arch_cpu_idle_exit(void)
 162 {
 163         ledtrig_cpu(CPU_LED_IDLE_END);
 164 }
 165
 166 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 167 void arch_cpu_idle_dead(void)
 168 {
 169         cpu_die();
 170 }
 171 #endif
 172
 173 /*
 174  * Called by kexec, immediately prior to machine_kexec().
 175  *
 176  * This must completely disable all secondary CPUs; simply causing those CPUs
 177  * to execute e.g. a RAM-based pin loop is not sufficient. This allows the
 178  * kexec'd kernel to use any and all RAM as it sees fit, without having to
 179  * avoid any code or data used by any SW CPU pin loop. The CPU hotplug
 180  * functionality embodied in disable_nonboot_cpus() to achieve this.
 181  */
 182 void machine_shutdown(void)
 183 {
 184         disable_nonboot_cpus();
 185 }
 186
 187 /*
 188  * Halting simply requires that the secondary CPUs stop performing any
 189  * activity (executing tasks, handling interrupts). smp_send_stop()
 190  * achieves this.
 191  */
 192 void machine_halt(void)
 193 {
 194         local_irq_disable();
 195         smp_send_stop();
 196
 197         local_irq_disable();
 198         while (1);
 199 }
 200
 201 /*
 202  * Power-off simply requires that the secondary CPUs stop performing any
 203  * activity (executing tasks, handling interrupts). smp_send_stop()
 204  * achieves this. When the system power is turned off, it will take all CPUs
 205  * with it.
 206  */
 207 void machine_power_off(void)
 208 {
 209         local_irq_disable();
 210         smp_send_stop();
 211
 212         if (pm_power_off)
 213                 pm_power_off();
 214 }
 215
 216 /*
 217  * Restart requires that the secondary CPUs stop performing any activity
 218  * while the primary CPU resets the system. Systems with a single CPU can
 219  * use soft_restart() as their machine descriptor's .restart hook, since that
 220  * will cause the only available CPU to reset. Systems with multiple CPUs must
 221  * provide a HW restart implementation, to ensure that all CPUs reset at once.
 222  * This is required so that any code running after reset on the primary CPU
 223  * doesn't have to co-ordinate with other CPUs to ensure they aren't still
 224  * executing pre-reset code, and using RAM that the primary CPU's code wishes
 225  * to use. Implementing such co-ordination would be essentially impossible.
 226  */
 227 void machine_restart(char *cmd)
 228 {
 229         local_irq_disable();
 230         smp_send_stop();
 231
 232         arm_pm_restart(reboot_mode, cmd);
 233
 234         /* Give a grace period for failure to restart of 1s */
 235         mdelay(1000);
 236
 237         /* Whoops - the platform was unable to reboot. Tell the user! */
 238         printk("Reboot failed -- System halted\n");
 239         local_irq_disable();
 240         while (1);
 241 }
 242
 243 void __show_regs(struct pt_regs *regs)
 244 {
 245         unsigned long flags;
 246         char buf[64];
 247
 248         show_regs_print_info(KERN_DEFAULT);
 249
 250         print_symbol("PC is at %s\n", instruction_pointer(regs));
 251         print_symbol("LR is at %s\n", regs->ARM_lr);
 252         printk("pc : [<%08lx>]    lr : [<%08lx>]    psr: %08lx\n"
 253                "sp : %08lx  ip : %08lx  fp : %08lx\n",
 254                 regs->ARM_pc, regs->ARM_lr, regs->ARM_cpsr,
 255                 regs->ARM_sp, regs->ARM_ip, regs->ARM_fp);
 256         printk("r10: %08lx  r9 : %08lx  r8 : %08lx\n",
 257                 regs->ARM_r10, regs->ARM_r9,
 258                 regs->ARM_r8);
 259         printk("r7 : %08lx  r6 : %08lx  r5 : %08lx  r4 : %08lx\n",
 260                 regs->ARM_r7, regs->ARM_r6,
 261                 regs->ARM_r5, regs->ARM_r4);
 262         printk("r3 : %08lx  r2 : %08lx  r1 : %08lx  r0 : %08lx\n",
 263                 regs->ARM_r3, regs->ARM_r2,
 264                 regs->ARM_r1, regs->ARM_r0);
 265
 266         flags = regs->ARM_cpsr;
 267         buf[0] = flags & PSR_N_BIT ? 'N' : 'n';
 268         buf[1] = flags & PSR_Z_BIT ? 'Z' : 'z';
 269         buf[2] = flags & PSR_C_BIT ? 'C' : 'c';
 270         buf[3] = flags & PSR_V_BIT ? 'V' : 'v';
 271         buf[4] = '\0';
 272
 273         printk("Flags: %s  IRQs o%s  FIQs o%s  Mode %s  ISA %s  Segment %s\n",
 274                 buf, interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 275                 fast_interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 276                 processor_modes[processor_mode(regs)],
 277                 isa_modes[isa_mode(regs)],
 278                 get_fs() == get_ds() ? "kernel" : "user");
 279 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
 280         {
 281                 unsigned int ctrl;
 282
 283                 buf[0] = '\0';
 284 #ifdef CONFIG_CPU_CP15_MMU
 285                 {
 286                         unsigned int transbase, dac;
 287                         asm("mrc p15, 0, %0, c2, c0\n\t"
 288                             "mrc p15, 0, %1, c3, c0\n"
 289                             : "=r" (transbase), "=r" (dac));
 290                         snprintf(buf, sizeof(buf), "  Table: %08x  DAC: %08x",
 291                                 transbase, dac);
 292                 }
 293 #endif
 294                 asm("mrc p15, 0, %0, c1, c0\n" : "=r" (ctrl));
 295
 296                 printk("Control: %08x%s\n", ctrl, buf);
 297         }
 298 #endif
 299 }
 300
 301 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 302 {
 303         printk("\n");
 304         __show_regs(regs);
 305         dump_stack();
 306 }
 307
 308 ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(thread_notify_head);
 309
 310 EXPORT_SYMBOL_GPL(thread_notify_head);
 311
 312 /*
 313  * Free current thread data structures etc..
 314  */
 315 void exit_thread(void)
 316 {
 317         thread_notify(THREAD_NOTIFY_EXIT, current_thread_info());
 318 }
 319
 320 void flush_thread(void)
 321 {
 322         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 323         struct task_struct *tsk = current;
 324
 325         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
 326
 327         memset(thread->used_cp, 0, sizeof(thread->used_cp));
 328         memset(&tsk->thread.debug, 0, sizeof(struct debug_info));
 329         memset(&thread->fpstate, 0, sizeof(union fp_state));
 330
 331         thread_notify(THREAD_NOTIFY_FLUSH, thread);
 332 }
 333
 334 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 335 {
 336 }
 337
 338 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
 339
 340 int
 341 copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long stack_start,
 342             unsigned long stk_sz, struct task_struct *p)
 343 {
 344         struct thread_info *thread = task_thread_info(p);
 345         struct pt_regs *childregs = task_pt_regs(p);
 346
 347         memset(&thread->cpu_context, 0, sizeof(struct cpu_context_save));
 348
 349         if (likely(!(p->flags & PF_KTHREAD))) {
 350                 *childregs = *current_pt_regs();
 351                 childregs->ARM_r0 = 0;
 352                 if (stack_start)
 353                         childregs->ARM_sp = stack_start;
 354         } else {
 355                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
 356                 thread->cpu_context.r4 = stk_sz;
 357                 thread->cpu_context.r5 = stack_start;
 358                 childregs->ARM_cpsr = SVC_MODE;
 359         }
 360         thread->cpu_context.pc = (unsigned long)ret_from_fork;
 361         thread->cpu_context.sp = (unsigned long)childregs;
 362
 363         clear_ptrace_hw_breakpoint(p);
 364
 365         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 366                 thread->tp_value[0] = childregs->ARM_r3;
 367         thread->tp_value[1] = get_tpuser();
 368
 369         thread_notify(THREAD_NOTIFY_COPY, thread);
 370
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 /*
 375  * Fill in the task's elfregs structure for a core dump.
 376  */
 377 int dump_task_regs(struct task_struct *t, elf_gregset_t *elfregs)
 378 {
 379         elf_core_copy_regs(elfregs, task_pt_regs(t));
 380         return 1;
 381 }
 382
 383 /*
 384  * fill in the fpe structure for a core dump...
 385  */
 386 int dump_fpu (struct pt_regs *regs, struct user_fp *fp)
 387 {
 388         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 389         int used_math = thread->used_cp[1] | thread->used_cp[2];
 390
 391         if (used_math)
 392                 memcpy(fp, &thread->fpstate.soft, sizeof (*fp));
 393
 394         return used_math != 0;
 395 }
 396 EXPORT_SYMBOL(dump_fpu);
 397
 398 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 399 {
 400         struct stackframe frame;
 401         unsigned long stack_page;
 402         int count = 0;
 403         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 404                 return 0;
 405
 406         frame.fp = thread_saved_fp(p);
 407         frame.sp = thread_saved_sp(p);
 408         frame.lr = 0;                   /* recovered from the stack */
 409         frame.pc = thread_saved_pc(p);
 410         stack_page = (unsigned long)task_stack_page(p);
 411         do {
 412                 if (frame.sp < stack_page ||
 413                     frame.sp >= stack_page + THREAD_SIZE ||
 414                     unwind_frame(&frame) < 0)
 415                         return 0;
 416                 if (!in_sched_functions(frame.pc))
 417                         return frame.pc;
 418         } while (count ++ < 16);
 419         return 0;
 420 }
 421
 422 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
 423 {
 424         unsigned long range_end = mm->brk + 0x02000000;
 425         return randomize_range(mm->brk, range_end, 0) ? : mm->brk;
 426 }
 427
 428 #ifdef CONFIG_MMU
 429 #ifdef CONFIG_KUSER_HELPERS
 430 /*
 431  * The vectors page is always readable from user space for the
 432  * atomic helpers. Insert it into the gate_vma so that it is visible
 433  * through ptrace and /proc/<pid>/mem.
 434  */
 435 static struct vm_area_struct gate_vma = {
 436         .vm_start       = 0xffff0000,
 437         .vm_end         = 0xffff0000 + PAGE_SIZE,
 438         .vm_flags       = VM_READ | VM_EXEC | VM_MAYREAD | VM_MAYEXEC,
 439 };
 440
 441 static int __init gate_vma_init(void)
 442 {
 443         gate_vma.vm_page_prot = PAGE_READONLY_EXEC;
 444         return 0;
 445 }
 446 arch_initcall(gate_vma_init);
 447
 448 struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
 449 {
 450         return &gate_vma;
 451 }
 452
 453 int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
 454 {
 455         return (addr >= gate_vma.vm_start) && (addr < gate_vma.vm_end);
 456 }
 457
 458 int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr)
 459 {
 460         return in_gate_area(NULL, addr);
 461 }
 462 #define is_gate_vma(vma)        ((vma) == &gate_vma)
 463 #else
 464 #define is_gate_vma(vma)        0
 465 #endif
 466
 467 const char *arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma)
 468 {
 469         return is_gate_vma(vma) ? "[vectors]" :
 470                 (vma->vm_mm && vma->vm_start == vma->vm_mm->context.sigpage) ?
 471                  "[sigpage]" : NULL;
 472 }
 473
 474 static struct page *signal_page;
 475 extern struct page *get_signal_page(void);
 476
 477 int arch_setup_additional_pages(struct linux_binprm *bprm, int uses_interp)
 478 {
 479         struct mm_struct *mm = current->mm;
 480         unsigned long addr;
 481         int ret;
 482
 483         if (!signal_page)
 484                 signal_page = get_signal_page();
 485         if (!signal_page)
 486                 return -ENOMEM;
 487
 488         down_write(&mm->mmap_sem);
 489         addr = get_unmapped_area(NULL, 0, PAGE_SIZE, 0, 0);
 490         if (IS_ERR_VALUE(addr)) {
 491                 ret = addr;
 492                 goto up_fail;
 493         }
 494
 495         ret = install_special_mapping(mm, addr, PAGE_SIZE,
 496                 VM_READ | VM_EXEC | VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC,
 497                 &signal_page);
 498
 499         if (ret == 0)
 500                 mm->context.sigpage = addr;
 501
 502  up_fail:
 503         up_write(&mm->mmap_sem);
 504         return ret;
 505 }
 506 #endif