8f4cf27c7157e634cd7b4b226410868352a81862
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / mips / kernel / process.c
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * Copyright (C) 1994 - 1999, 2000 by Ralf Baechle and others.
7  * Copyright (C) 2005, 2006 by Ralf Baechle (ralf@linux-mips.org)
8  * Copyright (C) 1999, 2000 Silicon Graphics, Inc.
9  * Copyright (C) 2004 Thiemo Seufer
10  */
11 #include <linux/errno.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/sched.h>
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/mm.h>
16 #include <linux/stddef.h>
17 #include <linux/unistd.h>
18 #include <linux/ptrace.h>
19 #include <linux/slab.h>
20 #include <linux/mman.h>
21 #include <linux/personality.h>
22 #include <linux/sys.h>
23 #include <linux/user.h>
24 #include <linux/a.out.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/completion.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28
29 #include <asm/bootinfo.h>
30 #include <asm/cpu.h>
31 #include <asm/dsp.h>
32 #include <asm/fpu.h>
33 #include <asm/pgtable.h>
34 #include <asm/system.h>
35 #include <asm/mipsregs.h>
36 #include <asm/processor.h>
37 #include <asm/uaccess.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/elf.h>
40 #include <asm/isadep.h>
41 #include <asm/inst.h>
42 #include <asm/stacktrace.h>
43
44 /*
45  * The idle thread. There's no useful work to be done, so just try to conserve
46  * power and have a low exit latency (ie sit in a loop waiting for somebody to
47  * say that they'd like to reschedule)
48  */
49 void __noreturn cpu_idle(void)
50 {
51         /* endless idle loop with no priority at all */
52         while (1) {
53                 while (!need_resched()) {
54 #ifdef CONFIG_SMTC_IDLE_HOOK_DEBUG
55                         extern void smtc_idle_loop_hook(void);
56
57                         smtc_idle_loop_hook();
58 #endif
59                         if (cpu_wait)
60                                 (*cpu_wait)();
61                 }
62                 preempt_enable_no_resched();
63                 schedule();
64                 preempt_disable();
65         }
66 }
67
68 asmlinkage void ret_from_fork(void);
69
70 void start_thread(struct pt_regs * regs, unsigned long pc, unsigned long sp)
71 {
72         unsigned long status;
73
74         /* New thread loses kernel privileges. */
75         status = regs->cp0_status & ~(ST0_CU0|ST0_CU1|KU_MASK);
76 #ifdef CONFIG_64BIT
77         status &= ~ST0_FR;
78         status |= (current->thread.mflags & MF_32BIT_REGS) ? 0 : ST0_FR;
79 #endif
80         status |= KU_USER;
81         regs->cp0_status = status;
82         clear_used_math();
83         clear_fpu_owner();
84         if (cpu_has_dsp)
85                 __init_dsp();
86         regs->cp0_epc = pc;
87         regs->regs[29] = sp;
88         current_thread_info()->addr_limit = USER_DS;
89 }
90
91 void exit_thread(void)
92 {
93 }
94
95 void flush_thread(void)
96 {
97 }
98
99 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long usp,
100         unsigned long unused, struct task_struct *p, struct pt_regs *regs)
101 {
102         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
103         struct pt_regs *childregs;
104         long childksp;
105         p->set_child_tid = p->clear_child_tid = NULL;
106
107         childksp = (unsigned long)task_stack_page(p) + THREAD_SIZE - 32;
108
109         preempt_disable();
110
111         if (is_fpu_owner())
112                 save_fp(p);
113
114         if (cpu_has_dsp)
115                 save_dsp(p);
116
117         preempt_enable();
118
119         /* set up new TSS. */
120         childregs = (struct pt_regs *) childksp - 1;
121         *childregs = *regs;
122         childregs->regs[7] = 0; /* Clear error flag */
123
124 #if defined(CONFIG_BINFMT_IRIX)
125         if (current->personality != PER_LINUX) {
126                 /* Under IRIX things are a little different. */
127                 childregs->regs[3] = 1;
128                 regs->regs[3] = 0;
129         }
130 #endif
131         childregs->regs[2] = 0; /* Child gets zero as return value */
132         regs->regs[2] = p->pid;
133
134         if (childregs->cp0_status & ST0_CU0) {
135                 childregs->regs[28] = (unsigned long) ti;
136                 childregs->regs[29] = childksp;
137                 ti->addr_limit = KERNEL_DS;
138         } else {
139                 childregs->regs[29] = usp;
140                 ti->addr_limit = USER_DS;
141         }
142         p->thread.reg29 = (unsigned long) childregs;
143         p->thread.reg31 = (unsigned long) ret_from_fork;
144
145         /*
146          * New tasks lose permission to use the fpu. This accelerates context
147          * switching for most programs since they don't use the fpu.
148          */
149         p->thread.cp0_status = read_c0_status() & ~(ST0_CU2|ST0_CU1);
150         childregs->cp0_status &= ~(ST0_CU2|ST0_CU1);
151         clear_tsk_thread_flag(p, TIF_USEDFPU);
152
153 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_FPAFF
154         /*
155          * FPU affinity support is cleaner if we track the
156          * user-visible CPU affinity from the very beginning.
157          * The generic cpus_allowed mask will already have
158          * been copied from the parent before copy_thread
159          * is invoked.
160          */
161         p->thread.user_cpus_allowed = p->cpus_allowed;
162 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_FPAFF */
163
164         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
165                 ti->tp_value = regs->regs[7];
166
167         return 0;
168 }
169
170 /* Fill in the fpu structure for a core dump.. */
171 int dump_fpu(struct pt_regs *regs, elf_fpregset_t *r)
172 {
173         memcpy(r, &current->thread.fpu, sizeof(current->thread.fpu));
174
175         return 1;
176 }
177
178 void elf_dump_regs(elf_greg_t *gp, struct pt_regs *regs)
179 {
180         int i;
181
182         for (i = 0; i < EF_R0; i++)
183                 gp[i] = 0;
184         gp[EF_R0] = 0;
185         for (i = 1; i <= 31; i++)
186                 gp[EF_R0 + i] = regs->regs[i];
187         gp[EF_R26] = 0;
188         gp[EF_R27] = 0;
189         gp[EF_LO] = regs->lo;
190         gp[EF_HI] = regs->hi;
191         gp[EF_CP0_EPC] = regs->cp0_epc;
192         gp[EF_CP0_BADVADDR] = regs->cp0_badvaddr;
193         gp[EF_CP0_STATUS] = regs->cp0_status;
194         gp[EF_CP0_CAUSE] = regs->cp0_cause;
195 #ifdef EF_UNUSED0
196         gp[EF_UNUSED0] = 0;
197 #endif
198 }
199
200 int dump_task_regs (struct task_struct *tsk, elf_gregset_t *regs)
201 {
202         elf_dump_regs(*regs, task_pt_regs(tsk));
203         return 1;
204 }
205
206 int dump_task_fpu (struct task_struct *t, elf_fpregset_t *fpr)
207 {
208         memcpy(fpr, &t->thread.fpu, sizeof(current->thread.fpu));
209
210         return 1;
211 }
212
213 /*
214  * Create a kernel thread
215  */
216 static void __noreturn kernel_thread_helper(void *arg, int (*fn)(void *))
217 {
218         do_exit(fn(arg));
219 }
220
221 long kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
222 {
223         struct pt_regs regs;
224
225         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
226
227         regs.regs[4] = (unsigned long) arg;
228         regs.regs[5] = (unsigned long) fn;
229         regs.cp0_epc = (unsigned long) kernel_thread_helper;
230         regs.cp0_status = read_c0_status();
231 #if defined(CONFIG_CPU_R3000) || defined(CONFIG_CPU_TX39XX)
232         regs.cp0_status &= ~(ST0_KUP | ST0_IEC);
233         regs.cp0_status |= ST0_IEP;
234 #else
235         regs.cp0_status |= ST0_EXL;
236 #endif
237
238         /* Ok, create the new process.. */
239         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED, 0, &regs, 0, NULL, NULL);
240 }
241
242 /*
243  *
244  */
245 struct mips_frame_info {
246         void            *func;
247         unsigned long   func_size;
248         int             frame_size;
249         int             pc_offset;
250 };
251
252 static inline int is_ra_save_ins(union mips_instruction *ip)
253 {
254         /* sw / sd $ra, offset($sp) */
255         return (ip->i_format.opcode == sw_op || ip->i_format.opcode == sd_op) &&
256                 ip->i_format.rs == 29 &&
257                 ip->i_format.rt == 31;
258 }
259
260 static inline int is_jal_jalr_jr_ins(union mips_instruction *ip)
261 {
262         if (ip->j_format.opcode == jal_op)
263                 return 1;
264         if (ip->r_format.opcode != spec_op)
265                 return 0;
266         return ip->r_format.func == jalr_op || ip->r_format.func == jr_op;
267 }
268
269 static inline int is_sp_move_ins(union mips_instruction *ip)
270 {
271         /* addiu/daddiu sp,sp,-imm */
272         if (ip->i_format.rs != 29 || ip->i_format.rt != 29)
273                 return 0;
274         if (ip->i_format.opcode == addiu_op || ip->i_format.opcode == daddiu_op)
275                 return 1;
276         return 0;
277 }
278
279 static int get_frame_info(struct mips_frame_info *info)
280 {
281         union mips_instruction *ip = info->func;
282         unsigned max_insns = info->func_size / sizeof(union mips_instruction);
283         unsigned i;
284
285         info->pc_offset = -1;
286         info->frame_size = 0;
287
288         if (!ip)
289                 goto err;
290
291         if (max_insns == 0)
292                 max_insns = 128U;       /* unknown function size */
293         max_insns = min(128U, max_insns);
294
295         for (i = 0; i < max_insns; i++, ip++) {
296
297                 if (is_jal_jalr_jr_ins(ip))
298                         break;
299                 if (!info->frame_size) {
300                         if (is_sp_move_ins(ip))
301                                 info->frame_size = - ip->i_format.simmediate;
302                         continue;
303                 }
304                 if (info->pc_offset == -1 && is_ra_save_ins(ip)) {
305                         info->pc_offset =
306                                 ip->i_format.simmediate / sizeof(long);
307                         break;
308                 }
309         }
310         if (info->frame_size && info->pc_offset >= 0) /* nested */
311                 return 0;
312         if (info->pc_offset < 0) /* leaf */
313                 return 1;
314         /* prologue seems boggus... */
315 err:
316         return -1;
317 }
318
319 static struct mips_frame_info schedule_mfi __read_mostly;
320
321 static int __init frame_info_init(void)
322 {
323         unsigned long size = 0;
324 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
325         unsigned long ofs;
326
327         kallsyms_lookup_size_offset((unsigned long)schedule, &size, &ofs);
328 #endif
329         schedule_mfi.func = schedule;
330         schedule_mfi.func_size = size;
331
332         get_frame_info(&schedule_mfi);
333
334         /*
335          * Without schedule() frame info, result given by
336          * thread_saved_pc() and get_wchan() are not reliable.
337          */
338         if (schedule_mfi.pc_offset < 0)
339                 printk("Can't analyze schedule() prologue at %p\n", schedule);
340
341         return 0;
342 }
343
344 arch_initcall(frame_info_init);
345
346 /*
347  * Return saved PC of a blocked thread.
348  */
349 unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *tsk)
350 {
351         struct thread_struct *t = &tsk->thread;
352
353         /* New born processes are a special case */
354         if (t->reg31 == (unsigned long) ret_from_fork)
355                 return t->reg31;
356         if (schedule_mfi.pc_offset < 0)
357                 return 0;
358         return ((unsigned long *)t->reg29)[schedule_mfi.pc_offset];
359 }
360
361
362 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
363 /* used by show_backtrace() */
364 unsigned long unwind_stack(struct task_struct *task, unsigned long *sp,
365                            unsigned long pc, unsigned long *ra)
366 {
367         unsigned long stack_page;
368         struct mips_frame_info info;
369         unsigned long size, ofs;
370         int leaf;
371         extern void ret_from_irq(void);
372         extern void ret_from_exception(void);
373
374         stack_page = (unsigned long)task_stack_page(task);
375         if (!stack_page)
376                 return 0;
377
378         /*
379          * If we reached the bottom of interrupt context,
380          * return saved pc in pt_regs.
381          */
382         if (pc == (unsigned long)ret_from_irq ||
383             pc == (unsigned long)ret_from_exception) {
384                 struct pt_regs *regs;
385                 if (*sp >= stack_page &&
386                     *sp + sizeof(*regs) <= stack_page + THREAD_SIZE - 32) {
387                         regs = (struct pt_regs *)*sp;
388                         pc = regs->cp0_epc;
389                         if (__kernel_text_address(pc)) {
390                                 *sp = regs->regs[29];
391                                 *ra = regs->regs[31];
392                                 return pc;
393                         }
394                 }
395                 return 0;
396         }
397         if (!kallsyms_lookup_size_offset(pc, &size, &ofs))
398                 return 0;
399         /*
400          * Return ra if an exception occured at the first instruction
401          */
402         if (unlikely(ofs == 0)) {
403                 pc = *ra;
404                 *ra = 0;
405                 return pc;
406         }
407
408         info.func = (void *)(pc - ofs);
409         info.func_size = ofs;   /* analyze from start to ofs */
410         leaf = get_frame_info(&info);
411         if (leaf < 0)
412                 return 0;
413
414         if (*sp < stack_page ||
415             *sp + info.frame_size > stack_page + THREAD_SIZE - 32)
416                 return 0;
417
418         if (leaf)
419                 /*
420                  * For some extreme cases, get_frame_info() can
421                  * consider wrongly a nested function as a leaf
422                  * one. In that cases avoid to return always the
423                  * same value.
424                  */
425                 pc = pc != *ra ? *ra : 0;
426         else
427                 pc = ((unsigned long *)(*sp))[info.pc_offset];
428
429         *sp += info.frame_size;
430         *ra = 0;
431         return __kernel_text_address(pc) ? pc : 0;
432 }
433 #endif
434
435 /*
436  * get_wchan - a maintenance nightmare^W^Wpain in the ass ...
437  */
438 unsigned long get_wchan(struct task_struct *task)
439 {
440         unsigned long pc = 0;
441 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
442         unsigned long sp;
443         unsigned long ra = 0;
444 #endif
445
446         if (!task || task == current || task->state == TASK_RUNNING)
447                 goto out;
448         if (!task_stack_page(task))
449                 goto out;
450
451         pc = thread_saved_pc(task);
452
453 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
454         sp = task->thread.reg29 + schedule_mfi.frame_size;
455
456         while (in_sched_functions(pc))
457                 pc = unwind_stack(task, &sp, pc, &ra);
458 #endif
459
460 out:
461         return pc;
462 }