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/smp_lock.h>
  25 #include <linux/stddef.h>
  26 #include <linux/slab.h>
  27 #include <linux/vmalloc.h>
  28 #include <linux/user.h>
  29 #include <linux/a.out.h>
  30 #include <linux/interrupt.h>
  31 #include <linux/config.h>
  32 #include <linux/utsname.h>
  33 #include <linux/delay.h>
  34 #include <linux/reboot.h>
  35 #include <linux/init.h>
  36 #include <linux/mc146818rtc.h>
  37 #include <linux/module.h>
  38 #include <linux/kallsyms.h>
  39 #include <linux/ptrace.h>
  40 #include <linux/random.h>
  41 #include <linux/kprobes.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/irq.h>
  51 #include <asm/desc.h>
  52 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
  53 #include <asm/math_emu.h>
  54 #endif
  55
  56 #include <linux/irq.h>
  57 #include <linux/err.h>
  58
  59 #include <asm/tlbflush.h>
  60 #include <asm/cpu.h>
  61
  62 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
  63
  64 static int hlt_counter;
  65
  66 unsigned long boot_option_idle_override = 0;
  67 EXPORT_SYMBOL(boot_option_idle_override);
  68
  69 /*
  70  * Return saved PC of a blocked thread.
  71  */
  72 unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *tsk)
  73 {
  74         return ((unsigned long *)tsk->thread.esp)[3];
  75 }
  76
  77 /*
  78  * Powermanagement idle function, if any..
  79  */
  80 void (*pm_idle)(void);
  81 EXPORT_SYMBOL(pm_idle);
  82 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, cpu_idle_state);
  83
  84 void disable_hlt(void)
  85 {
  86         hlt_counter++;
  87 }
  88
  89 EXPORT_SYMBOL(disable_hlt);
  90
  91 void enable_hlt(void)
  92 {
  93         hlt_counter--;
  94 }
  95
  96 EXPORT_SYMBOL(enable_hlt);
  97
  98 /*
  99  * We use this if we don't have any better
 100  * idle routine..
 101  */
 102 void default_idle(void)
 103 {
 104         if (!hlt_counter && boot_cpu_data.hlt_works_ok) {
 105                 local_irq_disable();
 106                 if (!need_resched())
 107                         safe_halt();
 108                 else
 109                         local_irq_enable();
 110         } else {
 111                 cpu_relax();
 112         }
 113 }
 114 #ifdef CONFIG_APM_MODULE
 115 EXPORT_SYMBOL(default_idle);
 116 #endif
 117
 118 /*
 119  * On SMP it's slightly faster (but much more power-consuming!)
 120  * to poll the ->work.need_resched flag instead of waiting for the
 121  * cross-CPU IPI to arrive. Use this option with caution.
 122  */
 123 static void poll_idle (void)
 124 {
 125         int oldval;
 126
 127         local_irq_enable();
 128
 129         /*
 130          * Deal with another CPU just having chosen a thread to
 131          * run here:
 132          */
 133         oldval = test_and_clear_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED);
 134
 135         if (!oldval) {
 136                 set_thread_flag(TIF_POLLING_NRFLAG);
 137                 asm volatile(
 138                         "2:"
 139                         "testl %0, %1;"
 140                         "rep; nop;"
 141                         "je 2b;"
 142                         : : "i"(_TIF_NEED_RESCHED), "m" (current_thread_info()->flags));
 143
 144                 clear_thread_flag(TIF_POLLING_NRFLAG);
 145         } else {
 146                 set_need_resched();
 147         }
 148 }
 149
 150 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 151 #include <asm/nmi.h>
 152 /* We don't actually take CPU down, just spin without interrupts. */
 153 static inline void play_dead(void)
 154 {
 155         /* This must be done before dead CPU ack */
 156         cpu_exit_clear();
 157         wbinvd();
 158         mb();
 159         /* Ack it */
 160         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
 161
 162         /*
 163          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
 164          */
 165         local_irq_disable();
 166         while (1)
 167                 __asm__ __volatile__("hlt":::"memory");
 168 }
 169 #else
 170 static inline void play_dead(void)
 171 {
 172         BUG();
 173 }
 174 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 175
 176 /*
 177  * The idle thread. There's no useful work to be
 178  * done, so just try to conserve power and have a
 179  * low exit latency (ie sit in a loop waiting for
 180  * somebody to say that they'd like to reschedule)
 181  */
 182 void cpu_idle(void)
 183 {
 184         int cpu = raw_smp_processor_id();
 185
 186         /* endless idle loop with no priority at all */
 187         while (1) {
 188                 while (!need_resched()) {
 189                         void (*idle)(void);
 190
 191                         if (__get_cpu_var(cpu_idle_state))
 192                                 __get_cpu_var(cpu_idle_state) = 0;
 193
 194                         rmb();
 195                         idle = pm_idle;
 196
 197                         if (!idle)
 198                                 idle = default_idle;
 199
 200                         if (cpu_is_offline(cpu))
 201                                 play_dead();
 202
 203                         __get_cpu_var(irq_stat).idle_timestamp = jiffies;
 204                         idle();
 205                 }
 206                 schedule();
 207         }
 208 }
 209
 210 void cpu_idle_wait(void)
 211 {
 212         unsigned int cpu, this_cpu = get_cpu();
 213         cpumask_t map;
 214
 215         set_cpus_allowed(current, cpumask_of_cpu(this_cpu));
 216         put_cpu();
 217
 218         cpus_clear(map);
 219         for_each_online_cpu(cpu) {
 220                 per_cpu(cpu_idle_state, cpu) = 1;
 221                 cpu_set(cpu, map);
 222         }
 223
 224         __get_cpu_var(cpu_idle_state) = 0;
 225
 226         wmb();
 227         do {
 228                 ssleep(1);
 229                 for_each_online_cpu(cpu) {
 230                         if (cpu_isset(cpu, map) && !per_cpu(cpu_idle_state, cpu))
 231                                 cpu_clear(cpu, map);
 232                 }
 233                 cpus_and(map, map, cpu_online_map);
 234         } while (!cpus_empty(map));
 235 }
 236 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_idle_wait);
 237
 238 /*
 239  * This uses new MONITOR/MWAIT instructions on P4 processors with PNI,
 240  * which can obviate IPI to trigger checking of need_resched.
 241  * We execute MONITOR against need_resched and enter optimized wait state
 242  * through MWAIT. Whenever someone changes need_resched, we would be woken
 243  * up from MWAIT (without an IPI).
 244  */
 245 static void mwait_idle(void)
 246 {
 247         local_irq_enable();
 248
 249         if (!need_resched()) {
 250                 set_thread_flag(TIF_POLLING_NRFLAG);
 251                 do {
 252                         __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
 253                         if (need_resched())
 254                                 break;
 255                         __mwait(0, 0);
 256                 } while (!need_resched());
 257                 clear_thread_flag(TIF_POLLING_NRFLAG);
 258         }
 259 }
 260
 261 void __devinit select_idle_routine(const struct cpuinfo_x86 *c)
 262 {
 263         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAIT)) {
 264                 printk("monitor/mwait feature present.\n");
 265                 /*
 266                  * Skip, if setup has overridden idle.
 267                  * One CPU supports mwait => All CPUs supports mwait
 268                  */
 269                 if (!pm_idle) {
 270                         printk("using mwait in idle threads.\n");
 271                         pm_idle = mwait_idle;
 272                 }
 273         }
 274 }
 275
 276 static int __init idle_setup (char *str)
 277 {
 278         if (!strncmp(str, "poll", 4)) {
 279                 printk("using polling idle threads.\n");
 280                 pm_idle = poll_idle;
 281 #ifdef CONFIG_X86_SMP
 282                 if (smp_num_siblings > 1)
 283                         printk("WARNING: polling idle and HT enabled, performance may degrade.\n");
 284 #endif
 285         } else if (!strncmp(str, "halt", 4)) {
 286                 printk("using halt in idle threads.\n");
 287                 pm_idle = default_idle;
 288         }
 289
 290         boot_option_idle_override = 1;
 291         return 1;
 292 }
 293
 294 __setup("idle=", idle_setup);
 295
 296 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 297 {
 298         unsigned long cr0 = 0L, cr2 = 0L, cr3 = 0L, cr4 = 0L;
 299
 300         printk("\n");
 301         printk("Pid: %d, comm: %20s\n", current->pid, current->comm);
 302         printk("EIP: %04x:[<%08lx>] CPU: %d\n",0xffff & regs->xcs,regs->eip, smp_processor_id());
 303         print_symbol("EIP is at %s\n", regs->eip);
 304
 305         if (user_mode(regs))
 306                 printk(" ESP: %04x:%08lx",0xffff & regs->xss,regs->esp);
 307         printk(" EFLAGS: %08lx    %s  (%s)\n",
 308                regs->eflags, print_tainted(), system_utsname.release);
 309         printk("EAX: %08lx EBX: %08lx ECX: %08lx EDX: %08lx\n",
 310                 regs->eax,regs->ebx,regs->ecx,regs->edx);
 311         printk("ESI: %08lx EDI: %08lx EBP: %08lx",
 312                 regs->esi, regs->edi, regs->ebp);
 313         printk(" DS: %04x ES: %04x\n",
 314                 0xffff & regs->xds,0xffff & regs->xes);
 315
 316         __asm__("movl %%cr0, %0": "=r" (cr0));
 317         __asm__("movl %%cr2, %0": "=r" (cr2));
 318         __asm__("movl %%cr3, %0": "=r" (cr3));
 319         /* This could fault if %cr4 does not exist */
 320         __asm__("1: movl %%cr4, %0              \n"
 321                 "2:                             \n"
 322                 ".section __ex_table,\"a\"      \n"
 323                 ".long 1b,2b                    \n"
 324                 ".previous                      \n"
 325                 : "=r" (cr4): "0" (0));
 326         printk("CR0: %08lx CR2: %08lx CR3: %08lx CR4: %08lx\n", cr0, cr2, cr3, cr4);
 327         show_trace(NULL, &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 __asm__(".section .text\n"
 337         ".align 4\n"
 338         "kernel_thread_helper:\n\t"
 339         "movl %edx,%eax\n\t"
 340         "pushl %edx\n\t"
 341         "call *%ebx\n\t"
 342         "pushl %eax\n\t"
 343         "call do_exit\n"
 344         ".previous");
 345
 346 /*
 347  * Create a kernel thread
 348  */
 349 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
 350 {
 351         struct pt_regs regs;
 352
 353         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
 354
 355         regs.ebx = (unsigned long) fn;
 356         regs.edx = (unsigned long) arg;
 357
 358         regs.xds = __USER_DS;
 359         regs.xes = __USER_DS;
 360         regs.orig_eax = -1;
 361         regs.eip = (unsigned long) kernel_thread_helper;
 362         regs.xcs = __KERNEL_CS;
 363         regs.eflags = X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_SF | X86_EFLAGS_PF | 0x2;
 364
 365         /* Ok, create the new process.. */
 366         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED, 0, &regs, 0, NULL, NULL);
 367 }
 368 EXPORT_SYMBOL(kernel_thread);
 369
 370 /*
 371  * Free current thread data structures etc..
 372  */
 373 void exit_thread(void)
 374 {
 375         struct task_struct *tsk = current;
 376         struct thread_struct *t = &tsk->thread;
 377
 378         /*
 379          * Remove function-return probe instances associated with this task
 380          * and put them back on the free list. Do not insert an exit probe for
 381          * this function, it will be disabled by kprobe_flush_task if you do.
 382          */
 383         kprobe_flush_task(tsk);
 384
 385         /* The process may have allocated an io port bitmap... nuke it. */
 386         if (unlikely(NULL != t->io_bitmap_ptr)) {
 387                 int cpu = get_cpu();
 388                 struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
 389
 390                 kfree(t->io_bitmap_ptr);
 391                 t->io_bitmap_ptr = NULL;
 392                 /*
 393                  * Careful, clear this in the TSS too:
 394                  */
 395                 memset(tss->io_bitmap, 0xff, tss->io_bitmap_max);
 396                 t->io_bitmap_max = 0;
 397                 tss->io_bitmap_owner = NULL;
 398                 tss->io_bitmap_max = 0;
 399                 tss->io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET;
 400                 put_cpu();
 401         }
 402 }
 403
 404 void flush_thread(void)
 405 {
 406         struct task_struct *tsk = current;
 407
 408         /*
 409          * Remove function-return probe instances associated with this task
 410          * and put them back on the free list. Do not insert an exit probe for
 411          * this function, it will be disabled by kprobe_flush_task if you do.
 412          */
 413         kprobe_flush_task(tsk);
 414
 415         memset(tsk->thread.debugreg, 0, sizeof(unsigned long)*8);
 416         memset(tsk->thread.tls_array, 0, sizeof(tsk->thread.tls_array));
 417         /*
 418          * Forget coprocessor state..
 419          */
 420         clear_fpu(tsk);
 421         clear_used_math();
 422 }
 423
 424 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 425 {
 426         if (dead_task->mm) {
 427                 // temporary debugging check
 428                 if (dead_task->mm->context.size) {
 429                         printk("WARNING: dead process %8s still has LDT? <%p/%d>\n",
 430                                         dead_task->comm,
 431                                         dead_task->mm->context.ldt,
 432                                         dead_task->mm->context.size);
 433                         BUG();
 434                 }
 435         }
 436
 437         release_vm86_irqs(dead_task);
 438 }
 439
 440 /*
 441  * This gets called before we allocate a new thread and copy
 442  * the current task into it.
 443  */
 444 void prepare_to_copy(struct task_struct *tsk)
 445 {
 446         unlazy_fpu(tsk);
 447 }
 448
 449 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long esp,
 450         unsigned long unused,
 451         struct task_struct * p, struct pt_regs * regs)
 452 {
 453         struct pt_regs * childregs;
 454         struct task_struct *tsk;
 455         int err;
 456
 457         childregs = ((struct pt_regs *) (THREAD_SIZE + (unsigned long) p->thread_info)) - 1;
 458         /*
 459          * The below -8 is to reserve 8 bytes on top of the ring0 stack.
 460          * This is necessary to guarantee that the entire "struct pt_regs"
 461          * is accessable even if the CPU haven't stored the SS/ESP registers
 462          * on the stack (interrupt gate does not save these registers
 463          * when switching to the same priv ring).
 464          * Therefore beware: accessing the xss/esp fields of the
 465          * "struct pt_regs" is possible, but they may contain the
 466          * completely wrong values.
 467          */
 468         childregs = (struct pt_regs *) ((unsigned long) childregs - 8);
 469         *childregs = *regs;
 470         childregs->eax = 0;
 471         childregs->esp = esp;
 472
 473         p->thread.esp = (unsigned long) childregs;
 474         p->thread.esp0 = (unsigned long) (childregs+1);
 475
 476         p->thread.eip = (unsigned long) ret_from_fork;
 477
 478         savesegment(fs,p->thread.fs);
 479         savesegment(gs,p->thread.gs);
 480
 481         tsk = current;
 482         if (unlikely(NULL != tsk->thread.io_bitmap_ptr)) {
 483                 p->thread.io_bitmap_ptr = kmalloc(IO_BITMAP_BYTES, GFP_KERNEL);
 484                 if (!p->thread.io_bitmap_ptr) {
 485                         p->thread.io_bitmap_max = 0;
 486                         return -ENOMEM;
 487                 }
 488                 memcpy(p->thread.io_bitmap_ptr, tsk->thread.io_bitmap_ptr,
 489                         IO_BITMAP_BYTES);
 490         }
 491
 492         /*
 493          * Set a new TLS for the child thread?
 494          */
 495         if (clone_flags & CLONE_SETTLS) {
 496                 struct desc_struct *desc;
 497                 struct user_desc info;
 498                 int idx;
 499
 500                 err = -EFAULT;
 501                 if (copy_from_user(&info, (void __user *)childregs->esi, sizeof(info)))
 502                         goto out;
 503                 err = -EINVAL;
 504                 if (LDT_empty(&info))
 505                         goto out;
 506
 507                 idx = info.entry_number;
 508                 if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 509                         goto out;
 510
 511                 desc = p->thread.tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 512                 desc->a = LDT_entry_a(&info);
 513                 desc->b = LDT_entry_b(&info);
 514         }
 515
 516         err = 0;
 517  out:
 518         if (err && p->thread.io_bitmap_ptr) {
 519                 kfree(p->thread.io_bitmap_ptr);
 520                 p->thread.io_bitmap_max = 0;
 521         }
 522         return err;
 523 }
 524
 525 /*
 526  * fill in the user structure for a core dump..
 527  */
 528 void dump_thread(struct pt_regs * regs, struct user * dump)
 529 {
 530         int i;
 531
 532 /* changed the size calculations - should hopefully work better. lbt */
 533         dump->magic = CMAGIC;
 534         dump->start_code = 0;
 535         dump->start_stack = regs->esp & ~(PAGE_SIZE - 1);
 536         dump->u_tsize = ((unsigned long) current->mm->end_code) >> PAGE_SHIFT;
 537         dump->u_dsize = ((unsigned long) (current->mm->brk + (PAGE_SIZE-1))) >> PAGE_SHIFT;
 538         dump->u_dsize -= dump->u_tsize;
 539         dump->u_ssize = 0;
 540         for (i = 0; i < 8; i++)
 541                 dump->u_debugreg[i] = current->thread.debugreg[i];
 542
 543         if (dump->start_stack < TASK_SIZE)
 544                 dump->u_ssize = ((unsigned long) (TASK_SIZE - dump->start_stack)) >> PAGE_SHIFT;
 545
 546         dump->regs.ebx = regs->ebx;
 547         dump->regs.ecx = regs->ecx;
 548         dump->regs.edx = regs->edx;
 549         dump->regs.esi = regs->esi;
 550         dump->regs.edi = regs->edi;
 551         dump->regs.ebp = regs->ebp;
 552         dump->regs.eax = regs->eax;
 553         dump->regs.ds = regs->xds;
 554         dump->regs.es = regs->xes;
 555         savesegment(fs,dump->regs.fs);
 556         savesegment(gs,dump->regs.gs);
 557         dump->regs.orig_eax = regs->orig_eax;
 558         dump->regs.eip = regs->eip;
 559         dump->regs.cs = regs->xcs;
 560         dump->regs.eflags = regs->eflags;
 561         dump->regs.esp = regs->esp;
 562         dump->regs.ss = regs->xss;
 563
 564         dump->u_fpvalid = dump_fpu (regs, &dump->i387);
 565 }
 566 EXPORT_SYMBOL(dump_thread);
 567
 568 /*
 569  * Capture the user space registers if the task is not running (in user space)
 570  */
 571 int dump_task_regs(struct task_struct *tsk, elf_gregset_t *regs)
 572 {
 573         struct pt_regs ptregs;
 574
 575         ptregs = *(struct pt_regs *)
 576                 ((unsigned long)tsk->thread_info+THREAD_SIZE - sizeof(ptregs));
 577         ptregs.xcs &= 0xffff;
 578         ptregs.xds &= 0xffff;
 579         ptregs.xes &= 0xffff;
 580         ptregs.xss &= 0xffff;
 581
 582         elf_core_copy_regs(regs, &ptregs);
 583
 584         return 1;
 585 }
 586
 587 static inline void
 588 handle_io_bitmap(struct thread_struct *next, struct tss_struct *tss)
 589 {
 590         if (!next->io_bitmap_ptr) {
 591                 /*
 592                  * Disable the bitmap via an invalid offset. We still cache
 593                  * the previous bitmap owner and the IO bitmap contents:
 594                  */
 595                 tss->io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET;
 596                 return;
 597         }
 598         if (likely(next == tss->io_bitmap_owner)) {
 599                 /*
 600                  * Previous owner of the bitmap (hence the bitmap content)
 601                  * matches the next task, we dont have to do anything but
 602                  * to set a valid offset in the TSS:
 603                  */
 604                 tss->io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
 605                 return;
 606         }
 607         /*
 608          * Lazy TSS's I/O bitmap copy. We set an invalid offset here
 609          * and we let the task to get a GPF in case an I/O instruction
 610          * is performed.  The handler of the GPF will verify that the
 611          * faulting task has a valid I/O bitmap and, it true, does the
 612          * real copy and restart the instruction.  This will save us
 613          * redundant copies when the currently switched task does not
 614          * perform any I/O during its timeslice.
 615          */
 616         tss->io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET_LAZY;
 617 }
 618
 619 /*
 620  * This function selects if the context switch from prev to next
 621  * has to tweak the TSC disable bit in the cr4.
 622  */
 623 static inline void disable_tsc(struct task_struct *prev_p,
 624                                struct task_struct *next_p)
 625 {
 626         struct thread_info *prev, *next;
 627
 628         /*
 629          * gcc should eliminate the ->thread_info dereference if
 630          * has_secure_computing returns 0 at compile time (SECCOMP=n).
 631          */
 632         prev = prev_p->thread_info;
 633         next = next_p->thread_info;
 634
 635         if (has_secure_computing(prev) || has_secure_computing(next)) {
 636                 /* slow path here */
 637                 if (has_secure_computing(prev) &&
 638                     !has_secure_computing(next)) {
 639                         write_cr4(read_cr4() & ~X86_CR4_TSD);
 640                 } else if (!has_secure_computing(prev) &&
 641                            has_secure_computing(next))
 642                         write_cr4(read_cr4() | X86_CR4_TSD);
 643         }
 644 }
 645
 646 /*
 647  *      switch_to(x,yn) should switch tasks from x to y.
 648  *
 649  * We fsave/fwait so that an exception goes off at the right time
 650  * (as a call from the fsave or fwait in effect) rather than to
 651  * the wrong process. Lazy FP saving no longer makes any sense
 652  * with modern CPU's, and this simplifies a lot of things (SMP
 653  * and UP become the same).
 654  *
 655  * NOTE! We used to use the x86 hardware context switching. The
 656  * reason for not using it any more becomes apparent when you
 657  * try to recover gracefully from saved state that is no longer
 658  * valid (stale segment register values in particular). With the
 659  * hardware task-switch, there is no way to fix up bad state in
 660  * a reasonable manner.
 661  *
 662  * The fact that Intel documents the hardware task-switching to
 663  * be slow is a fairly red herring - this code is not noticeably
 664  * faster. However, there _is_ some room for improvement here,
 665  * so the performance issues may eventually be a valid point.
 666  * More important, however, is the fact that this allows us much
 667  * more flexibility.
 668  *
 669  * The return value (in %eax) will be the "prev" task after
 670  * the task-switch, and shows up in ret_from_fork in entry.S,
 671  * for example.
 672  */
 673 struct task_struct fastcall * __switch_to(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p)
 674 {
 675         struct thread_struct *prev = &prev_p->thread,
 676                                  *next = &next_p->thread;
 677         int cpu = smp_processor_id();
 678         struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
 679
 680         /* never put a printk in __switch_to... printk() calls wake_up*() indirectly */
 681
 682         __unlazy_fpu(prev_p);
 683
 684         /*
 685          * Reload esp0, LDT and the page table pointer:
 686          */
 687         load_esp0(tss, next);
 688
 689         /*
 690          * Load the per-thread Thread-Local Storage descriptor.
 691          */
 692         load_TLS(next, cpu);
 693
 694         /*
 695          * Save away %fs and %gs. No need to save %es and %ds, as
 696          * those are always kernel segments while inside the kernel.
 697          */
 698         asm volatile("mov %%fs,%0":"=m" (prev->fs));
 699         asm volatile("mov %%gs,%0":"=m" (prev->gs));
 700
 701         /*
 702          * Restore %fs and %gs if needed.
 703          *
 704          * Glibc normally makes %fs be zero, and %gs is one of
 705          * the TLS segments.
 706          */
 707         if (unlikely(prev->fs | next->fs))
 708                 loadsegment(fs, next->fs);
 709
 710         if (prev->gs | next->gs)
 711                 loadsegment(gs, next->gs);
 712
 713         /*
 714          * Now maybe reload the debug registers
 715          */
 716         if (unlikely(next->debugreg[7])) {
 717                 set_debugreg(next->debugreg[0], 0);
 718                 set_debugreg(next->debugreg[1], 1);
 719                 set_debugreg(next->debugreg[2], 2);
 720                 set_debugreg(next->debugreg[3], 3);
 721                 /* no 4 and 5 */
 722                 set_debugreg(next->debugreg[6], 6);
 723                 set_debugreg(next->debugreg[7], 7);
 724         }
 725
 726         if (unlikely(prev->io_bitmap_ptr || next->io_bitmap_ptr))
 727                 handle_io_bitmap(next, tss);
 728
 729         disable_tsc(prev_p, next_p);
 730
 731         return prev_p;
 732 }
 733
 734 asmlinkage int sys_fork(struct pt_regs regs)
 735 {
 736         return do_fork(SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
 737 }
 738
 739 asmlinkage int sys_clone(struct pt_regs regs)
 740 {
 741         unsigned long clone_flags;
 742         unsigned long newsp;
 743         int __user *parent_tidptr, *child_tidptr;
 744
 745         clone_flags = regs.ebx;
 746         newsp = regs.ecx;
 747         parent_tidptr = (int __user *)regs.edx;
 748         child_tidptr = (int __user *)regs.edi;
 749         if (!newsp)
 750                 newsp = regs.esp;
 751         return do_fork(clone_flags, newsp, &regs, 0, parent_tidptr, child_tidptr);
 752 }
 753
 754 /*
 755  * This is trivial, and on the face of it looks like it
 756  * could equally well be done in user mode.
 757  *
 758  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
 759  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
 760  * done by calling the "clone()" system call directly, you
 761  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
 762  * the information you need.
 763  */
 764 asmlinkage int sys_vfork(struct pt_regs regs)
 765 {
 766         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
 767 }
 768
 769 /*
 770  * sys_execve() executes a new program.
 771  */
 772 asmlinkage int sys_execve(struct pt_regs regs)
 773 {
 774         int error;
 775         char * filename;
 776
 777         filename = getname((char __user *) regs.ebx);
 778         error = PTR_ERR(filename);
 779         if (IS_ERR(filename))
 780                 goto out;
 781         error = do_execve(filename,
 782                         (char __user * __user *) regs.ecx,
 783                         (char __user * __user *) regs.edx,
 784                         &regs);
 785         if (error == 0) {
 786                 task_lock(current);
 787                 current->ptrace &= ~PT_DTRACE;
 788                 task_unlock(current);
 789                 /* Make sure we don't return using sysenter.. */
 790                 set_thread_flag(TIF_IRET);
 791         }
 792         putname(filename);
 793 out:
 794         return error;
 795 }
 796
 797 #define top_esp                (THREAD_SIZE - sizeof(unsigned long))
 798 #define top_ebp                (THREAD_SIZE - 2*sizeof(unsigned long))
 799
 800 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 801 {
 802         unsigned long ebp, esp, eip;
 803         unsigned long stack_page;
 804         int count = 0;
 805         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 806                 return 0;
 807         stack_page = (unsigned long)p->thread_info;
 808         esp = p->thread.esp;
 809         if (!stack_page || esp < stack_page || esp > top_esp+stack_page)
 810                 return 0;
 811         /* include/asm-i386/system.h:switch_to() pushes ebp last. */
 812         ebp = *(unsigned long *) esp;
 813         do {
 814                 if (ebp < stack_page || ebp > top_ebp+stack_page)
 815                         return 0;
 816                 eip = *(unsigned long *) (ebp+4);
 817                 if (!in_sched_functions(eip))
 818                         return eip;
 819                 ebp = *(unsigned long *) ebp;
 820         } while (count++ < 16);
 821         return 0;
 822 }
 823 EXPORT_SYMBOL(get_wchan);
 824
 825 /*
 826  * sys_alloc_thread_area: get a yet unused TLS descriptor index.
 827  */
 828 static int get_free_idx(void)
 829 {
 830         struct thread_struct *t = &current->thread;
 831         int idx;
 832
 833         for (idx = 0; idx < GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES; idx++)
 834                 if (desc_empty(t->tls_array + idx))
 835                         return idx + GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 836         return -ESRCH;
 837 }
 838
 839 /*
 840  * Set a given TLS descriptor:
 841  */
 842 asmlinkage int sys_set_thread_area(struct user_desc __user *u_info)
 843 {
 844         struct thread_struct *t = &current->thread;
 845         struct user_desc info;
 846         struct desc_struct *desc;
 847         int cpu, idx;
 848
 849         if (copy_from_user(&info, u_info, sizeof(info)))
 850                 return -EFAULT;
 851         idx = info.entry_number;
 852
 853         /*
 854          * index -1 means the kernel should try to find and
 855          * allocate an empty descriptor:
 856          */
 857         if (idx == -1) {
 858                 idx = get_free_idx();
 859                 if (idx < 0)
 860                         return idx;
 861                 if (put_user(idx, &u_info->entry_number))
 862                         return -EFAULT;
 863         }
 864
 865         if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 866                 return -EINVAL;
 867
 868         desc = t->tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 869
 870         /*
 871          * We must not get preempted while modifying the TLS.
 872          */
 873         cpu = get_cpu();
 874
 875         if (LDT_empty(&info)) {
 876                 desc->a = 0;
 877                 desc->b = 0;
 878         } else {
 879                 desc->a = LDT_entry_a(&info);
 880                 desc->b = LDT_entry_b(&info);
 881         }
 882         load_TLS(t, cpu);
 883
 884         put_cpu();
 885
 886         return 0;
 887 }
 888
 889 /*
 890  * Get the current Thread-Local Storage area:
 891  */
 892
 893 #define GET_BASE(desc) ( \
 894         (((desc)->a >> 16) & 0x0000ffff) | \
 895         (((desc)->b << 16) & 0x00ff0000) | \
 896         ( (desc)->b        & 0xff000000)   )
 897
 898 #define GET_LIMIT(desc) ( \
 899         ((desc)->a & 0x0ffff) | \
 900          ((desc)->b & 0xf0000) )
 901
 902 #define GET_32BIT(desc)         (((desc)->b >> 22) & 1)
 903 #define GET_CONTENTS(desc)      (((desc)->b >> 10) & 3)
 904 #define GET_WRITABLE(desc)      (((desc)->b >>  9) & 1)
 905 #define GET_LIMIT_PAGES(desc)   (((desc)->b >> 23) & 1)
 906 #define GET_PRESENT(desc)       (((desc)->b >> 15) & 1)
 907 #define GET_USEABLE(desc)       (((desc)->b >> 20) & 1)
 908
 909 asmlinkage int sys_get_thread_area(struct user_desc __user *u_info)
 910 {
 911         struct user_desc info;
 912         struct desc_struct *desc;
 913         int idx;
 914
 915         if (get_user(idx, &u_info->entry_number))
 916                 return -EFAULT;
 917         if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 918                 return -EINVAL;
 919
 920         memset(&info, 0, sizeof(info));
 921
 922         desc = current->thread.tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 923
 924         info.entry_number = idx;
 925         info.base_addr = GET_BASE(desc);
 926         info.limit = GET_LIMIT(desc);
 927         info.seg_32bit = GET_32BIT(desc);
 928         info.contents = GET_CONTENTS(desc);
 929         info.read_exec_only = !GET_WRITABLE(desc);
 930         info.limit_in_pages = GET_LIMIT_PAGES(desc);
 931         info.seg_not_present = !GET_PRESENT(desc);
 932         info.useable = GET_USEABLE(desc);
 933
 934         if (copy_to_user(u_info, &info, sizeof(info)))
 935                 return -EFAULT;
 936         return 0;
 937 }
 938
 939 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
 940 {
 941         if (randomize_va_space)
 942                 sp -= get_random_int() % 8192;
 943         return sp & ~0xf;
 944 }