arch/arm64/kernel/process.c

   1 /*
   2  * Based on arch/arm/kernel/process.c
   3  *
   4  * Original Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   5  * Copyright (C) 1996-2000 Russell King - Converted to ARM.
   6  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19  */
  20
  21 #include <stdarg.h>
  22
  23 #include <linux/export.h>
  24 #include <linux/sched.h>
  25 #include <linux/kernel.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/stddef.h>
  28 #include <linux/unistd.h>
  29 #include <linux/user.h>
  30 #include <linux/delay.h>
  31 #include <linux/reboot.h>
  32 #include <linux/interrupt.h>
  33 #include <linux/kallsyms.h>
  34 #include <linux/init.h>
  35 #include <linux/cpu.h>
  36 #include <linux/elfcore.h>
  37 #include <linux/pm.h>
  38 #include <linux/tick.h>
  39 #include <linux/utsname.h>
  40 #include <linux/uaccess.h>
  41 #include <linux/random.h>
  42 #include <linux/hw_breakpoint.h>
  43 #include <linux/personality.h>
  44 #include <linux/notifier.h>
  45
  46 #include <asm/compat.h>
  47 #include <asm/cacheflush.h>
  48 #include <asm/fpsimd.h>
  49 #include <asm/mmu_context.h>
  50 #include <asm/processor.h>
  51 #include <asm/stacktrace.h>
  52
  53 static void setup_restart(void)
  54 {
  55         /*
  56          * Tell the mm system that we are going to reboot -
  57          * we may need it to insert some 1:1 mappings so that
  58          * soft boot works.
  59          */
  60         setup_mm_for_reboot();
  61
  62         /* Clean and invalidate caches */
  63         flush_cache_all();
  64
  65         /* Turn D-cache off */
  66         cpu_cache_off();
  67
  68         /* Push out any further dirty data, and ensure cache is empty */
  69         flush_cache_all();
  70 }
  71
  72 void soft_restart(unsigned long addr)
  73 {
  74         setup_restart();
  75         cpu_reset(addr);
  76 }
  77
  78 /*
  79  * Function pointers to optional machine specific functions
  80  */
  81 void (*pm_power_off)(void);
  82 EXPORT_SYMBOL_GPL(pm_power_off);
  83
  84 void (*arm_pm_restart)(enum reboot_mode reboot_mode, const char *cmd);
  85 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_pm_restart);
  86
  87 /*
  88  * This is our default idle handler.
  89  */
  90 void arch_cpu_idle(void)
  91 {
  92         /*
  93          * This should do all the clock switching and wait for interrupt
  94          * tricks
  95          */
  96         cpu_do_idle();
  97         local_irq_enable();
  98 }
  99
 100 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 101 void arch_cpu_idle_dead(void)
 102 {
 103        cpu_die();
 104 }
 105 #endif
 106
 107 void machine_shutdown(void)
 108 {
 109 #ifdef CONFIG_SMP
 110         smp_send_stop();
 111 #endif
 112 }
 113
 114 void machine_halt(void)
 115 {
 116         machine_shutdown();
 117         while (1);
 118 }
 119
 120 void machine_power_off(void)
 121 {
 122         machine_shutdown();
 123         if (pm_power_off)
 124                 pm_power_off();
 125 }
 126
 127 void machine_restart(char *cmd)
 128 {
 129         machine_shutdown();
 130
 131         /* Disable interrupts first */
 132         local_irq_disable();
 133
 134         /* Now call the architecture specific reboot code. */
 135         if (arm_pm_restart)
 136                 arm_pm_restart(reboot_mode, cmd);
 137
 138         /*
 139          * Whoops - the architecture was unable to reboot.
 140          */
 141         printk("Reboot failed -- System halted\n");
 142         while (1);
 143 }
 144
 145 void __show_regs(struct pt_regs *regs)
 146 {
 147         int i, top_reg;
 148         u64 lr, sp;
 149
 150         if (compat_user_mode(regs)) {
 151                 lr = regs->compat_lr;
 152                 sp = regs->compat_sp;
 153                 top_reg = 12;
 154         } else {
 155                 lr = regs->regs[30];
 156                 sp = regs->sp;
 157                 top_reg = 29;
 158         }
 159
 160         show_regs_print_info(KERN_DEFAULT);
 161         print_symbol("PC is at %s\n", instruction_pointer(regs));
 162         print_symbol("LR is at %s\n", lr);
 163         printk("pc : [<%016llx>] lr : [<%016llx>] pstate: %08llx\n",
 164                regs->pc, lr, regs->pstate);
 165         printk("sp : %016llx\n", sp);
 166         for (i = top_reg; i >= 0; i--) {
 167                 printk("x%-2d: %016llx ", i, regs->regs[i]);
 168                 if (i % 2 == 0)
 169                         printk("\n");
 170         }
 171         printk("\n");
 172 }
 173
 174 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 175 {
 176         printk("\n");
 177         __show_regs(regs);
 178 }
 179
 180 /*
 181  * Free current thread data structures etc..
 182  */
 183 void exit_thread(void)
 184 {
 185 }
 186
 187 void flush_thread(void)
 188 {
 189         fpsimd_flush_thread();
 190         flush_ptrace_hw_breakpoint(current);
 191 }
 192
 193 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 194 {
 195 }
 196
 197 int arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst, struct task_struct *src)
 198 {
 199         fpsimd_save_state(&current->thread.fpsimd_state);
 200         *dst = *src;
 201         return 0;
 202 }
 203
 204 asmlinkage void ret_from_fork(void) asm("ret_from_fork");
 205
 206 int copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long stack_start,
 207                 unsigned long stk_sz, struct task_struct *p)
 208 {
 209         struct pt_regs *childregs = task_pt_regs(p);
 210         unsigned long tls = p->thread.tp_value;
 211
 212         memset(&p->thread.cpu_context, 0, sizeof(struct cpu_context));
 213
 214         if (likely(!(p->flags & PF_KTHREAD))) {
 215                 *childregs = *current_pt_regs();
 216                 childregs->regs[0] = 0;
 217                 if (is_compat_thread(task_thread_info(p))) {
 218                         if (stack_start)
 219                                 childregs->compat_sp = stack_start;
 220                 } else {
 221                         /*
 222                          * Read the current TLS pointer from tpidr_el0 as it may be
 223                          * out-of-sync with the saved value.
 224                          */
 225                         asm("mrs %0, tpidr_el0" : "=r" (tls));
 226                         if (stack_start) {
 227                                 /* 16-byte aligned stack mandatory on AArch64 */
 228                                 if (stack_start & 15)
 229                                         return -EINVAL;
 230                                 childregs->sp = stack_start;
 231                         }
 232                 }
 233                 /*
 234                  * If a TLS pointer was passed to clone (4th argument), use it
 235                  * for the new thread.
 236                  */
 237                 if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 238                         tls = childregs->regs[3];
 239         } else {
 240                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
 241                 childregs->pstate = PSR_MODE_EL1h;
 242                 p->thread.cpu_context.x19 = stack_start;
 243                 p->thread.cpu_context.x20 = stk_sz;
 244         }
 245         p->thread.cpu_context.pc = (unsigned long)ret_from_fork;
 246         p->thread.cpu_context.sp = (unsigned long)childregs;
 247         p->thread.tp_value = tls;
 248
 249         ptrace_hw_copy_thread(p);
 250
 251         return 0;
 252 }
 253
 254 static void tls_thread_switch(struct task_struct *next)
 255 {
 256         unsigned long tpidr, tpidrro;
 257
 258         if (!is_compat_task()) {
 259                 asm("mrs %0, tpidr_el0" : "=r" (tpidr));
 260                 current->thread.tp_value = tpidr;
 261         }
 262
 263         if (is_compat_thread(task_thread_info(next))) {
 264                 tpidr = 0;
 265                 tpidrro = next->thread.tp_value;
 266         } else {
 267                 tpidr = next->thread.tp_value;
 268                 tpidrro = 0;
 269         }
 270
 271         asm(
 272         "       msr     tpidr_el0, %0\n"
 273         "       msr     tpidrro_el0, %1"
 274         : : "r" (tpidr), "r" (tpidrro));
 275 }
 276
 277 /*
 278  * Thread switching.
 279  */
 280 struct task_struct *__switch_to(struct task_struct *prev,
 281                                 struct task_struct *next)
 282 {
 283         struct task_struct *last;
 284
 285         fpsimd_thread_switch(next);
 286         tls_thread_switch(next);
 287         hw_breakpoint_thread_switch(next);
 288         contextidr_thread_switch(next);
 289
 290         /*
 291          * Complete any pending TLB or cache maintenance on this CPU in case
 292          * the thread migrates to a different CPU.
 293          */
 294         dsb();
 295
 296         /* the actual thread switch */
 297         last = cpu_switch_to(prev, next);
 298
 299         return last;
 300 }
 301
 302 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 303 {
 304         struct stackframe frame;
 305         unsigned long stack_page;
 306         int count = 0;
 307         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 308                 return 0;
 309
 310         frame.fp = thread_saved_fp(p);
 311         frame.sp = thread_saved_sp(p);
 312         frame.pc = thread_saved_pc(p);
 313         stack_page = (unsigned long)task_stack_page(p);
 314         do {
 315                 if (frame.sp < stack_page ||
 316                     frame.sp >= stack_page + THREAD_SIZE ||
 317                     unwind_frame(&frame))
 318                         return 0;
 319                 if (!in_sched_functions(frame.pc))
 320                         return frame.pc;
 321         } while (count ++ < 16);
 322         return 0;
 323 }
 324
 325 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
 326 {
 327         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
 328                 sp -= get_random_int() & ~PAGE_MASK;
 329         return sp & ~0xf;
 330 }
 331
 332 static unsigned long randomize_base(unsigned long base)
 333 {
 334         unsigned long range_end = base + (STACK_RND_MASK << PAGE_SHIFT) + 1;
 335         return randomize_range(base, range_end, 0) ? : base;
 336 }
 337
 338 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
 339 {
 340         return randomize_base(mm->brk);
 341 }
 342
 343 unsigned long randomize_et_dyn(unsigned long base)
 344 {
 345         return randomize_base(base);
 346 }