arch/i386/kernel/process.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/i386/kernel/process.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   5  *
   6  *  Pentium III FXSR, SSE support
   7  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   8  */
   9
  10 /*
  11  * This file handles the architecture-dependent parts of process handling..
  12  */
  13
  14 #include <stdarg.h>
  15
  16 #include <linux/cpu.h>
  17 #include <linux/errno.h>
  18 #include <linux/sched.h>
  19 #include <linux/fs.h>
  20 #include <linux/kernel.h>
  21 #include <linux/mm.h>
  22 #include <linux/elfcore.h>
  23 #include <linux/smp.h>
  24 #include <linux/stddef.h>
  25 #include <linux/slab.h>
  26 #include <linux/vmalloc.h>
  27 #include <linux/user.h>
  28 #include <linux/a.out.h>
  29 #include <linux/interrupt.h>
  30 #include <linux/utsname.h>
  31 #include <linux/delay.h>
  32 #include <linux/reboot.h>
  33 #include <linux/init.h>
  34 #include <linux/mc146818rtc.h>
  35 #include <linux/module.h>
  36 #include <linux/kallsyms.h>
  37 #include <linux/ptrace.h>
  38 #include <linux/random.h>
  39 #include <linux/personality.h>
  40 #include <linux/tick.h>
  41 #include <linux/percpu.h>
  42
  43 #include <asm/uaccess.h>
  44 #include <asm/pgtable.h>
  45 #include <asm/system.h>
  46 #include <asm/io.h>
  47 #include <asm/ldt.h>
  48 #include <asm/processor.h>
  49 #include <asm/i387.h>
  50 #include <asm/desc.h>
  51 #include <asm/vm86.h>
  52 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
  53 #include <asm/math_emu.h>
  54 #endif
  55
  56 #include <linux/err.h>
  57
  58 #include <asm/tlbflush.h>
  59 #include <asm/cpu.h>
  60
  61 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
  62
  63 static int hlt_counter;
  64
  65 unsigned long boot_option_idle_override = 0;
  66 EXPORT_SYMBOL(boot_option_idle_override);
  67
  68 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) = &init_task;
  69 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
  70
  71 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_number);
  72 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_number);
  73
  74 /*
  75  * Return saved PC of a blocked thread.
  76  */
  77 unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *tsk)
  78 {
  79         return ((unsigned long *)tsk->thread.esp)[3];
  80 }
  81
  82 /*
  83  * Powermanagement idle function, if any..
  84  */
  85 void (*pm_idle)(void);
  86 EXPORT_SYMBOL(pm_idle);
  87 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, cpu_idle_state);
  88
  89 void disable_hlt(void)
  90 {
  91         hlt_counter++;
  92 }
  93
  94 EXPORT_SYMBOL(disable_hlt);
  95
  96 void enable_hlt(void)
  97 {
  98         hlt_counter--;
  99 }
 100
 101 EXPORT_SYMBOL(enable_hlt);
 102
 103 /*
 104  * We use this if we don't have any better
 105  * idle routine..
 106  */
 107 void default_idle(void)
 108 {
 109         if (!hlt_counter && boot_cpu_data.hlt_works_ok) {
 110                 current_thread_info()->status &= ~TS_POLLING;
 111                 /*
 112                  * TS_POLLING-cleared state must be visible before we
 113                  * test NEED_RESCHED:
 114                  */
 115                 smp_mb();
 116
 117                 local_irq_disable();
 118                 if (!need_resched())
 119                         safe_halt();    /* enables interrupts racelessly */
 120                 else
 121                         local_irq_enable();
 122                 current_thread_info()->status |= TS_POLLING;
 123         } else {
 124                 /* loop is done by the caller */
 125                 cpu_relax();
 126         }
 127 }
 128 #ifdef CONFIG_APM_MODULE
 129 EXPORT_SYMBOL(default_idle);
 130 #endif
 131
 132 /*
 133  * On SMP it's slightly faster (but much more power-consuming!)
 134  * to poll the ->work.need_resched flag instead of waiting for the
 135  * cross-CPU IPI to arrive. Use this option with caution.
 136  */
 137 static void poll_idle (void)
 138 {
 139         cpu_relax();
 140 }
 141
 142 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 143 #include <asm/nmi.h>
 144 /* We don't actually take CPU down, just spin without interrupts. */
 145 static inline void play_dead(void)
 146 {
 147         /* This must be done before dead CPU ack */
 148         cpu_exit_clear();
 149         wbinvd();
 150         mb();
 151         /* Ack it */
 152         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
 153
 154         /*
 155          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
 156          */
 157         local_irq_disable();
 158         while (1)
 159                 halt();
 160 }
 161 #else
 162 static inline void play_dead(void)
 163 {
 164         BUG();
 165 }
 166 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 167
 168 /*
 169  * The idle thread. There's no useful work to be
 170  * done, so just try to conserve power and have a
 171  * low exit latency (ie sit in a loop waiting for
 172  * somebody to say that they'd like to reschedule)
 173  */
 174 void cpu_idle(void)
 175 {
 176         int cpu = smp_processor_id();
 177
 178         current_thread_info()->status |= TS_POLLING;
 179
 180         /* endless idle loop with no priority at all */
 181         while (1) {
 182                 tick_nohz_stop_sched_tick();
 183                 while (!need_resched()) {
 184                         void (*idle)(void);
 185
 186                         if (__get_cpu_var(cpu_idle_state))
 187                                 __get_cpu_var(cpu_idle_state) = 0;
 188
 189                         check_pgt_cache();
 190                         rmb();
 191                         idle = pm_idle;
 192
 193                         if (!idle)
 194                                 idle = default_idle;
 195
 196                         if (cpu_is_offline(cpu))
 197                                 play_dead();
 198
 199                         __get_cpu_var(irq_stat).idle_timestamp = jiffies;
 200                         idle();
 201                 }
 202                 tick_nohz_restart_sched_tick();
 203                 preempt_enable_no_resched();
 204                 schedule();
 205                 preempt_disable();
 206         }
 207 }
 208
 209 void cpu_idle_wait(void)
 210 {
 211         unsigned int cpu, this_cpu = get_cpu();
 212         cpumask_t map, tmp = current->cpus_allowed;
 213
 214         set_cpus_allowed(current, cpumask_of_cpu(this_cpu));
 215         put_cpu();
 216
 217         cpus_clear(map);
 218         for_each_online_cpu(cpu) {
 219                 per_cpu(cpu_idle_state, cpu) = 1;
 220                 cpu_set(cpu, map);
 221         }
 222
 223         __get_cpu_var(cpu_idle_state) = 0;
 224
 225         wmb();
 226         do {
 227                 ssleep(1);
 228                 for_each_online_cpu(cpu) {
 229                         if (cpu_isset(cpu, map) && !per_cpu(cpu_idle_state, cpu))
 230                                 cpu_clear(cpu, map);
 231                 }
 232                 cpus_and(map, map, cpu_online_map);
 233         } while (!cpus_empty(map));
 234
 235         set_cpus_allowed(current, tmp);
 236 }
 237 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_idle_wait);
 238
 239 /*
 240  * This uses new MONITOR/MWAIT instructions on P4 processors with PNI,
 241  * which can obviate IPI to trigger checking of need_resched.
 242  * We execute MONITOR against need_resched and enter optimized wait state
 243  * through MWAIT. Whenever someone changes need_resched, we would be woken
 244  * up from MWAIT (without an IPI).
 245  *
 246  * New with Core Duo processors, MWAIT can take some hints based on CPU
 247  * capability.
 248  */
 249 void mwait_idle_with_hints(unsigned long eax, unsigned long ecx)
 250 {
 251         if (!need_resched()) {
 252                 __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
 253                 smp_mb();
 254                 if (!need_resched())
 255                         __mwait(eax, ecx);
 256         }
 257 }
 258
 259 /* Default MONITOR/MWAIT with no hints, used for default C1 state */
 260 static void mwait_idle(void)
 261 {
 262         local_irq_enable();
 263         mwait_idle_with_hints(0, 0);
 264 }
 265
 266 void __devinit select_idle_routine(const struct cpuinfo_x86 *c)
 267 {
 268         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAIT)) {
 269                 printk("monitor/mwait feature present.\n");
 270                 /*
 271                  * Skip, if setup has overridden idle.
 272                  * One CPU supports mwait => All CPUs supports mwait
 273                  */
 274                 if (!pm_idle) {
 275                         printk("using mwait in idle threads.\n");
 276                         pm_idle = mwait_idle;
 277                 }
 278         }
 279 }
 280
 281 static int __init idle_setup(char *str)
 282 {
 283         if (!strcmp(str, "poll")) {
 284                 printk("using polling idle threads.\n");
 285                 pm_idle = poll_idle;
 286 #ifdef CONFIG_X86_SMP
 287                 if (smp_num_siblings > 1)
 288                         printk("WARNING: polling idle and HT enabled, performance may degrade.\n");
 289 #endif
 290         } else if (!strcmp(str, "mwait"))
 291                 force_mwait = 1;
 292         else
 293                 return -1;
 294
 295         boot_option_idle_override = 1;
 296         return 0;
 297 }
 298 early_param("idle", idle_setup);
 299
 300 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 301 {
 302         unsigned long cr0 = 0L, cr2 = 0L, cr3 = 0L, cr4 = 0L;
 303
 304         printk("\n");
 305         printk("Pid: %d, comm: %20s\n", current->pid, current->comm);
 306         printk("EIP: %04x:[<%08lx>] CPU: %d\n",0xffff & regs->xcs,regs->eip, smp_processor_id());
 307         print_symbol("EIP is at %s\n", regs->eip);
 308
 309         if (user_mode_vm(regs))
 310                 printk(" ESP: %04x:%08lx",0xffff & regs->xss,regs->esp);
 311         printk(" EFLAGS: %08lx    %s  (%s %.*s)\n",
 312                regs->eflags, print_tainted(), init_utsname()->release,
 313                (int)strcspn(init_utsname()->version, " "),
 314                init_utsname()->version);
 315         printk("EAX: %08lx EBX: %08lx ECX: %08lx EDX: %08lx\n",
 316                 regs->eax,regs->ebx,regs->ecx,regs->edx);
 317         printk("ESI: %08lx EDI: %08lx EBP: %08lx",
 318                 regs->esi, regs->edi, regs->ebp);
 319         printk(" DS: %04x ES: %04x FS: %04x\n",
 320                0xffff & regs->xds,0xffff & regs->xes, 0xffff & regs->xfs);
 321
 322         cr0 = read_cr0();
 323         cr2 = read_cr2();
 324         cr3 = read_cr3();
 325         cr4 = read_cr4_safe();
 326         printk("CR0: %08lx CR2: %08lx CR3: %08lx CR4: %08lx\n", cr0, cr2, cr3, cr4);
 327         show_trace(NULL, regs, &regs->esp);
 328 }
 329
 330 /*
 331  * This gets run with %ebx containing the
 332  * function to call, and %edx containing
 333  * the "args".
 334  */
 335 extern void kernel_thread_helper(void);
 336
 337 /*
 338  * Create a kernel thread
 339  */
 340 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
 341 {
 342         struct pt_regs regs;
 343
 344         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
 345
 346         regs.ebx = (unsigned long) fn;
 347         regs.edx = (unsigned long) arg;
 348
 349         regs.xds = __USER_DS;
 350         regs.xes = __USER_DS;
 351         regs.xfs = __KERNEL_PERCPU;
 352         regs.orig_eax = -1;
 353         regs.eip = (unsigned long) kernel_thread_helper;
 354         regs.xcs = __KERNEL_CS | get_kernel_rpl();
 355         regs.eflags = X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_SF | X86_EFLAGS_PF | 0x2;
 356
 357         /* Ok, create the new process.. */
 358         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED, 0, &regs, 0, NULL, NULL);
 359 }
 360 EXPORT_SYMBOL(kernel_thread);
 361
 362 /*
 363  * Free current thread data structures etc..
 364  */
 365 void exit_thread(void)
 366 {
 367         /* The process may have allocated an io port bitmap... nuke it. */
 368         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_IO_BITMAP))) {
 369                 struct task_struct *tsk = current;
 370                 struct thread_struct *t = &tsk->thread;
 371                 int cpu = get_cpu();
 372                 struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
 373
 374                 kfree(t->io_bitmap_ptr);
 375                 t->io_bitmap_ptr = NULL;
 376                 clear_thread_flag(TIF_IO_BITMAP);
 377                 /*
 378                  * Careful, clear this in the TSS too:
 379                  */
 380                 memset(tss->io_bitmap, 0xff, tss->io_bitmap_max);
 381                 t->io_bitmap_max = 0;
 382                 tss->io_bitmap_owner = NULL;
 383                 tss->io_bitmap_max = 0;
 384                 tss->x86_tss.io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET;
 385                 put_cpu();
 386         }
 387 }
 388
 389 void flush_thread(void)
 390 {
 391         struct task_struct *tsk = current;
 392
 393         memset(tsk->thread.debugreg, 0, sizeof(unsigned long)*8);
 394         memset(tsk->thread.tls_array, 0, sizeof(tsk->thread.tls_array));
 395         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_DEBUG);
 396         /*
 397          * Forget coprocessor state..
 398          */
 399         clear_fpu(tsk);
 400         clear_used_math();
 401 }
 402
 403 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 404 {
 405         BUG_ON(dead_task->mm);
 406         release_vm86_irqs(dead_task);
 407 }
 408
 409 /*
 410  * This gets called before we allocate a new thread and copy
 411  * the current task into it.
 412  */
 413 void prepare_to_copy(struct task_struct *tsk)
 414 {
 415         unlazy_fpu(tsk);
 416 }
 417
 418 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long esp,
 419         unsigned long unused,
 420         struct task_struct * p, struct pt_regs * regs)
 421 {
 422         struct pt_regs * childregs;
 423         struct task_struct *tsk;
 424         int err;
 425
 426         childregs = task_pt_regs(p);
 427         *childregs = *regs;
 428         childregs->eax = 0;
 429         childregs->esp = esp;
 430
 431         p->thread.esp = (unsigned long) childregs;
 432         p->thread.esp0 = (unsigned long) (childregs+1);
 433
 434         p->thread.eip = (unsigned long) ret_from_fork;
 435
 436         savesegment(gs,p->thread.gs);
 437
 438         tsk = current;
 439         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(tsk, TIF_IO_BITMAP))) {
 440                 p->thread.io_bitmap_ptr = kmemdup(tsk->thread.io_bitmap_ptr,
 441                                                 IO_BITMAP_BYTES, GFP_KERNEL);
 442                 if (!p->thread.io_bitmap_ptr) {
 443                         p->thread.io_bitmap_max = 0;
 444                         return -ENOMEM;
 445                 }
 446                 set_tsk_thread_flag(p, TIF_IO_BITMAP);
 447         }
 448
 449         /*
 450          * Set a new TLS for the child thread?
 451          */
 452         if (clone_flags & CLONE_SETTLS) {
 453                 struct desc_struct *desc;
 454                 struct user_desc info;
 455                 int idx;
 456
 457                 err = -EFAULT;
 458                 if (copy_from_user(&info, (void __user *)childregs->esi, sizeof(info)))
 459                         goto out;
 460                 err = -EINVAL;
 461                 if (LDT_empty(&info))
 462                         goto out;
 463
 464                 idx = info.entry_number;
 465                 if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 466                         goto out;
 467
 468                 desc = p->thread.tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 469                 desc->a = LDT_entry_a(&info);
 470                 desc->b = LDT_entry_b(&info);
 471         }
 472
 473         err = 0;
 474  out:
 475         if (err && p->thread.io_bitmap_ptr) {
 476                 kfree(p->thread.io_bitmap_ptr);
 477                 p->thread.io_bitmap_max = 0;
 478         }
 479         return err;
 480 }
 481
 482 /*
 483  * fill in the user structure for a core dump..
 484  */
 485 void dump_thread(struct pt_regs * regs, struct user * dump)
 486 {
 487         int i;
 488
 489 /* changed the size calculations - should hopefully work better. lbt */
 490         dump->magic = CMAGIC;
 491         dump->start_code = 0;
 492         dump->start_stack = regs->esp & ~(PAGE_SIZE - 1);
 493         dump->u_tsize = ((unsigned long) current->mm->end_code) >> PAGE_SHIFT;
 494         dump->u_dsize = ((unsigned long) (current->mm->brk + (PAGE_SIZE-1))) >> PAGE_SHIFT;
 495         dump->u_dsize -= dump->u_tsize;
 496         dump->u_ssize = 0;
 497         for (i = 0; i < 8; i++)
 498                 dump->u_debugreg[i] = current->thread.debugreg[i];
 499
 500         if (dump->start_stack < TASK_SIZE)
 501                 dump->u_ssize = ((unsigned long) (TASK_SIZE - dump->start_stack)) >> PAGE_SHIFT;
 502
 503         dump->regs.ebx = regs->ebx;
 504         dump->regs.ecx = regs->ecx;
 505         dump->regs.edx = regs->edx;
 506         dump->regs.esi = regs->esi;
 507         dump->regs.edi = regs->edi;
 508         dump->regs.ebp = regs->ebp;
 509         dump->regs.eax = regs->eax;
 510         dump->regs.ds = regs->xds;
 511         dump->regs.es = regs->xes;
 512         dump->regs.fs = regs->xfs;
 513         savesegment(gs,dump->regs.gs);
 514         dump->regs.orig_eax = regs->orig_eax;
 515         dump->regs.eip = regs->eip;
 516         dump->regs.cs = regs->xcs;
 517         dump->regs.eflags = regs->eflags;
 518         dump->regs.esp = regs->esp;
 519         dump->regs.ss = regs->xss;
 520
 521         dump->u_fpvalid = dump_fpu (regs, &dump->i387);
 522 }
 523 EXPORT_SYMBOL(dump_thread);
 524
 525 /*
 526  * Capture the user space registers if the task is not running (in user space)
 527  */
 528 int dump_task_regs(struct task_struct *tsk, elf_gregset_t *regs)
 529 {
 530         struct pt_regs ptregs = *task_pt_regs(tsk);
 531         ptregs.xcs &= 0xffff;
 532         ptregs.xds &= 0xffff;
 533         ptregs.xes &= 0xffff;
 534         ptregs.xss &= 0xffff;
 535
 536         elf_core_copy_regs(regs, &ptregs);
 537
 538         return 1;
 539 }
 540
 541 static noinline void __switch_to_xtra(struct task_struct *next_p,
 542                                     struct tss_struct *tss)
 543 {
 544         struct thread_struct *next;
 545
 546         next = &next_p->thread;
 547
 548         if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_DEBUG)) {
 549                 set_debugreg(next->debugreg[0], 0);
 550                 set_debugreg(next->debugreg[1], 1);
 551                 set_debugreg(next->debugreg[2], 2);
 552                 set_debugreg(next->debugreg[3], 3);
 553                 /* no 4 and 5 */
 554                 set_debugreg(next->debugreg[6], 6);
 555                 set_debugreg(next->debugreg[7], 7);
 556         }
 557
 558         if (!test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_IO_BITMAP)) {
 559                 /*
 560                  * Disable the bitmap via an invalid offset. We still cache
 561                  * the previous bitmap owner and the IO bitmap contents:
 562                  */
 563                 tss->x86_tss.io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET;
 564                 return;
 565         }
 566
 567         if (likely(next == tss->io_bitmap_owner)) {
 568                 /*
 569                  * Previous owner of the bitmap (hence the bitmap content)
 570                  * matches the next task, we dont have to do anything but
 571                  * to set a valid offset in the TSS:
 572                  */
 573                 tss->x86_tss.io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
 574                 return;
 575         }
 576         /*
 577          * Lazy TSS's I/O bitmap copy. We set an invalid offset here
 578          * and we let the task to get a GPF in case an I/O instruction
 579          * is performed.  The handler of the GPF will verify that the
 580          * faulting task has a valid I/O bitmap and, it true, does the
 581          * real copy and restart the instruction.  This will save us
 582          * redundant copies when the currently switched task does not
 583          * perform any I/O during its timeslice.
 584          */
 585         tss->x86_tss.io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET_LAZY;
 586 }
 587
 588 /*
 589  * This function selects if the context switch from prev to next
 590  * has to tweak the TSC disable bit in the cr4.
 591  */
 592 static inline void disable_tsc(struct task_struct *prev_p,
 593                                struct task_struct *next_p)
 594 {
 595         struct thread_info *prev, *next;
 596
 597         /*
 598          * gcc should eliminate the ->thread_info dereference if
 599          * has_secure_computing returns 0 at compile time (SECCOMP=n).
 600          */
 601         prev = task_thread_info(prev_p);
 602         next = task_thread_info(next_p);
 603
 604         if (has_secure_computing(prev) || has_secure_computing(next)) {
 605                 /* slow path here */
 606                 if (has_secure_computing(prev) &&
 607                     !has_secure_computing(next)) {
 608                         write_cr4(read_cr4() & ~X86_CR4_TSD);
 609                 } else if (!has_secure_computing(prev) &&
 610                            has_secure_computing(next))
 611                         write_cr4(read_cr4() | X86_CR4_TSD);
 612         }
 613 }
 614
 615 /*
 616  *      switch_to(x,yn) should switch tasks from x to y.
 617  *
 618  * We fsave/fwait so that an exception goes off at the right time
 619  * (as a call from the fsave or fwait in effect) rather than to
 620  * the wrong process. Lazy FP saving no longer makes any sense
 621  * with modern CPU's, and this simplifies a lot of things (SMP
 622  * and UP become the same).
 623  *
 624  * NOTE! We used to use the x86 hardware context switching. The
 625  * reason for not using it any more becomes apparent when you
 626  * try to recover gracefully from saved state that is no longer
 627  * valid (stale segment register values in particular). With the
 628  * hardware task-switch, there is no way to fix up bad state in
 629  * a reasonable manner.
 630  *
 631  * The fact that Intel documents the hardware task-switching to
 632  * be slow is a fairly red herring - this code is not noticeably
 633  * faster. However, there _is_ some room for improvement here,
 634  * so the performance issues may eventually be a valid point.
 635  * More important, however, is the fact that this allows us much
 636  * more flexibility.
 637  *
 638  * The return value (in %eax) will be the "prev" task after
 639  * the task-switch, and shows up in ret_from_fork in entry.S,
 640  * for example.
 641  */
 642 struct task_struct fastcall * __switch_to(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p)
 643 {
 644         struct thread_struct *prev = &prev_p->thread,
 645                                  *next = &next_p->thread;
 646         int cpu = smp_processor_id();
 647         struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
 648
 649         /* never put a printk in __switch_to... printk() calls wake_up*() indirectly */
 650
 651         __unlazy_fpu(prev_p);
 652
 653
 654         /* we're going to use this soon, after a few expensive things */
 655         if (next_p->fpu_counter > 5)
 656                 prefetch(&next->i387.fxsave);
 657
 658         /*
 659          * Reload esp0.
 660          */
 661         load_esp0(tss, next);
 662
 663         /*
 664          * Save away %gs. No need to save %fs, as it was saved on the
 665          * stack on entry.  No need to save %es and %ds, as those are
 666          * always kernel segments while inside the kernel.  Doing this
 667          * before setting the new TLS descriptors avoids the situation
 668          * where we temporarily have non-reloadable segments in %fs
 669          * and %gs.  This could be an issue if the NMI handler ever
 670          * used %fs or %gs (it does not today), or if the kernel is
 671          * running inside of a hypervisor layer.
 672          */
 673         savesegment(gs, prev->gs);
 674
 675         /*
 676          * Load the per-thread Thread-Local Storage descriptor.
 677          */
 678         load_TLS(next, cpu);
 679
 680         /*
 681          * Restore IOPL if needed.  In normal use, the flags restore
 682          * in the switch assembly will handle this.  But if the kernel
 683          * is running virtualized at a non-zero CPL, the popf will
 684          * not restore flags, so it must be done in a separate step.
 685          */
 686         if (get_kernel_rpl() && unlikely(prev->iopl != next->iopl))
 687                 set_iopl_mask(next->iopl);
 688
 689         /*
 690          * Now maybe handle debug registers and/or IO bitmaps
 691          */
 692         if (unlikely((task_thread_info(next_p)->flags & _TIF_WORK_CTXSW)
 693             || test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_IO_BITMAP)))
 694                 __switch_to_xtra(next_p, tss);
 695
 696         disable_tsc(prev_p, next_p);
 697
 698         /*
 699          * Leave lazy mode, flushing any hypercalls made here.
 700          * This must be done before restoring TLS segments so
 701          * the GDT and LDT are properly updated, and must be
 702          * done before math_state_restore, so the TS bit is up
 703          * to date.
 704          */
 705         arch_leave_lazy_cpu_mode();
 706
 707         /* If the task has used fpu the last 5 timeslices, just do a full
 708          * restore of the math state immediately to avoid the trap; the
 709          * chances of needing FPU soon are obviously high now
 710          */
 711         if (next_p->fpu_counter > 5)
 712                 math_state_restore();
 713
 714         /*
 715          * Restore %gs if needed (which is common)
 716          */
 717         if (prev->gs | next->gs)
 718                 loadsegment(gs, next->gs);
 719
 720         x86_write_percpu(current_task, next_p);
 721
 722         return prev_p;
 723 }
 724
 725 asmlinkage int sys_fork(struct pt_regs regs)
 726 {
 727         return do_fork(SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
 728 }
 729
 730 asmlinkage int sys_clone(struct pt_regs regs)
 731 {
 732         unsigned long clone_flags;
 733         unsigned long newsp;
 734         int __user *parent_tidptr, *child_tidptr;
 735
 736         clone_flags = regs.ebx;
 737         newsp = regs.ecx;
 738         parent_tidptr = (int __user *)regs.edx;
 739         child_tidptr = (int __user *)regs.edi;
 740         if (!newsp)
 741                 newsp = regs.esp;
 742         return do_fork(clone_flags, newsp, &regs, 0, parent_tidptr, child_tidptr);
 743 }
 744
 745 /*
 746  * This is trivial, and on the face of it looks like it
 747  * could equally well be done in user mode.
 748  *
 749  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
 750  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
 751  * done by calling the "clone()" system call directly, you
 752  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
 753  * the information you need.
 754  */
 755 asmlinkage int sys_vfork(struct pt_regs regs)
 756 {
 757         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
 758 }
 759
 760 /*
 761  * sys_execve() executes a new program.
 762  */
 763 asmlinkage int sys_execve(struct pt_regs regs)
 764 {
 765         int error;
 766         char * filename;
 767
 768         filename = getname((char __user *) regs.ebx);
 769         error = PTR_ERR(filename);
 770         if (IS_ERR(filename))
 771                 goto out;
 772         error = do_execve(filename,
 773                         (char __user * __user *) regs.ecx,
 774                         (char __user * __user *) regs.edx,
 775                         &regs);
 776         if (error == 0) {
 777                 task_lock(current);
 778                 current->ptrace &= ~PT_DTRACE;
 779                 task_unlock(current);
 780                 /* Make sure we don't return using sysenter.. */
 781                 set_thread_flag(TIF_IRET);
 782         }
 783         putname(filename);
 784 out:
 785         return error;
 786 }
 787
 788 #define top_esp                (THREAD_SIZE - sizeof(unsigned long))
 789 #define top_ebp                (THREAD_SIZE - 2*sizeof(unsigned long))
 790
 791 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 792 {
 793         unsigned long ebp, esp, eip;
 794         unsigned long stack_page;
 795         int count = 0;
 796         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 797                 return 0;
 798         stack_page = (unsigned long)task_stack_page(p);
 799         esp = p->thread.esp;
 800         if (!stack_page || esp < stack_page || esp > top_esp+stack_page)
 801                 return 0;
 802         /* include/asm-i386/system.h:switch_to() pushes ebp last. */
 803         ebp = *(unsigned long *) esp;
 804         do {
 805                 if (ebp < stack_page || ebp > top_ebp+stack_page)
 806                         return 0;
 807                 eip = *(unsigned long *) (ebp+4);
 808                 if (!in_sched_functions(eip))
 809                         return eip;
 810                 ebp = *(unsigned long *) ebp;
 811         } while (count++ < 16);
 812         return 0;
 813 }
 814
 815 /*
 816  * sys_alloc_thread_area: get a yet unused TLS descriptor index.
 817  */
 818 static int get_free_idx(void)
 819 {
 820         struct thread_struct *t = &current->thread;
 821         int idx;
 822
 823         for (idx = 0; idx < GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES; idx++)
 824                 if (desc_empty(t->tls_array + idx))
 825                         return idx + GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 826         return -ESRCH;
 827 }
 828
 829 /*
 830  * Set a given TLS descriptor:
 831  */
 832 asmlinkage int sys_set_thread_area(struct user_desc __user *u_info)
 833 {
 834         struct thread_struct *t = &current->thread;
 835         struct user_desc info;
 836         struct desc_struct *desc;
 837         int cpu, idx;
 838
 839         if (copy_from_user(&info, u_info, sizeof(info)))
 840                 return -EFAULT;
 841         idx = info.entry_number;
 842
 843         /*
 844          * index -1 means the kernel should try to find and
 845          * allocate an empty descriptor:
 846          */
 847         if (idx == -1) {
 848                 idx = get_free_idx();
 849                 if (idx < 0)
 850                         return idx;
 851                 if (put_user(idx, &u_info->entry_number))
 852                         return -EFAULT;
 853         }
 854
 855         if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 856                 return -EINVAL;
 857
 858         desc = t->tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 859
 860         /*
 861          * We must not get preempted while modifying the TLS.
 862          */
 863         cpu = get_cpu();
 864
 865         if (LDT_empty(&info)) {
 866                 desc->a = 0;
 867                 desc->b = 0;
 868         } else {
 869                 desc->a = LDT_entry_a(&info);
 870                 desc->b = LDT_entry_b(&info);
 871         }
 872         load_TLS(t, cpu);
 873
 874         put_cpu();
 875
 876         return 0;
 877 }
 878
 879 /*
 880  * Get the current Thread-Local Storage area:
 881  */
 882
 883 #define GET_BASE(desc) ( \
 884         (((desc)->a >> 16) & 0x0000ffff) | \
 885         (((desc)->b << 16) & 0x00ff0000) | \
 886         ( (desc)->b        & 0xff000000)   )
 887
 888 #define GET_LIMIT(desc) ( \
 889         ((desc)->a & 0x0ffff) | \
 890          ((desc)->b & 0xf0000) )
 891
 892 #define GET_32BIT(desc)         (((desc)->b >> 22) & 1)
 893 #define GET_CONTENTS(desc)      (((desc)->b >> 10) & 3)
 894 #define GET_WRITABLE(desc)      (((desc)->b >>  9) & 1)
 895 #define GET_LIMIT_PAGES(desc)   (((desc)->b >> 23) & 1)
 896 #define GET_PRESENT(desc)       (((desc)->b >> 15) & 1)
 897 #define GET_USEABLE(desc)       (((desc)->b >> 20) & 1)
 898
 899 asmlinkage int sys_get_thread_area(struct user_desc __user *u_info)
 900 {
 901         struct user_desc info;
 902         struct desc_struct *desc;
 903         int idx;
 904
 905         if (get_user(idx, &u_info->entry_number))
 906                 return -EFAULT;
 907         if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 908                 return -EINVAL;
 909
 910         memset(&info, 0, sizeof(info));
 911
 912         desc = current->thread.tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 913
 914         info.entry_number = idx;
 915         info.base_addr = GET_BASE(desc);
 916         info.limit = GET_LIMIT(desc);
 917         info.seg_32bit = GET_32BIT(desc);
 918         info.contents = GET_CONTENTS(desc);
 919         info.read_exec_only = !GET_WRITABLE(desc);
 920         info.limit_in_pages = GET_LIMIT_PAGES(desc);
 921         info.seg_not_present = !GET_PRESENT(desc);
 922         info.useable = GET_USEABLE(desc);
 923
 924         if (copy_to_user(u_info, &info, sizeof(info)))
 925                 return -EFAULT;
 926         return 0;
 927 }
 928
 929 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
 930 {
 931         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
 932                 sp -= get_random_int() % 8192;
 933         return sp & ~0xf;
 934 }