Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/sparc
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / tile / kernel / process.c
1 /*
2  * Copyright 2010 Tilera Corporation. All Rights Reserved.
3  *
4  *   This program is free software; you can redistribute it and/or
5  *   modify it under the terms of the GNU General Public License
6  *   as published by the Free Software Foundation, version 2.
7  *
8  *   This program is distributed in the hope that it will be useful, but
9  *   WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  *   MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
11  *   NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for
12  *   more details.
13  */
14
15 #include <linux/sched.h>
16 #include <linux/preempt.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/fs.h>
19 #include <linux/kprobes.h>
20 #include <linux/elfcore.h>
21 #include <linux/tick.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/mm.h>
24 #include <linux/compat.h>
25 #include <linux/hardirq.h>
26 #include <linux/syscalls.h>
27 #include <linux/kernel.h>
28 #include <linux/tracehook.h>
29 #include <linux/signal.h>
30 #include <asm/stack.h>
31 #include <asm/switch_to.h>
32 #include <asm/homecache.h>
33 #include <asm/syscalls.h>
34 #include <asm/traps.h>
35 #include <asm/setup.h>
36 #include <asm/uaccess.h>
37 #ifdef CONFIG_HARDWALL
38 #include <asm/hardwall.h>
39 #endif
40 #include <arch/chip.h>
41 #include <arch/abi.h>
42 #include <arch/sim_def.h>
43
44 /*
45  * Use the (x86) "idle=poll" option to prefer low latency when leaving the
46  * idle loop over low power while in the idle loop, e.g. if we have
47  * one thread per core and we want to get threads out of futex waits fast.
48  */
49 static int __init idle_setup(char *str)
50 {
51         if (!str)
52                 return -EINVAL;
53
54         if (!strcmp(str, "poll")) {
55                 pr_info("using polling idle threads.\n");
56                 cpu_idle_poll_ctrl(true);
57                 return 0;
58         } else if (!strcmp(str, "halt")) {
59                 return 0;
60         }
61         return -1;
62 }
63 early_param("idle", idle_setup);
64
65 void arch_cpu_idle(void)
66 {
67         __this_cpu_write(irq_stat.idle_timestamp, jiffies);
68         _cpu_idle();
69 }
70
71 /*
72  * Release a thread_info structure
73  */
74 void arch_release_thread_info(struct thread_info *info)
75 {
76         struct single_step_state *step_state = info->step_state;
77
78         if (step_state) {
79
80                 /*
81                  * FIXME: we don't munmap step_state->buffer
82                  * because the mm_struct for this process (info->task->mm)
83                  * has already been zeroed in exit_mm().  Keeping a
84                  * reference to it here seems like a bad move, so this
85                  * means we can't munmap() the buffer, and therefore if we
86                  * ptrace multiple threads in a process, we will slowly
87                  * leak user memory.  (Note that as soon as the last
88                  * thread in a process dies, we will reclaim all user
89                  * memory including single-step buffers in the usual way.)
90                  * We should either assign a kernel VA to this buffer
91                  * somehow, or we should associate the buffer(s) with the
92                  * mm itself so we can clean them up that way.
93                  */
94                 kfree(step_state);
95         }
96 }
97
98 static void save_arch_state(struct thread_struct *t);
99
100 int copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long sp,
101                 unsigned long arg, struct task_struct *p)
102 {
103         struct pt_regs *childregs = task_pt_regs(p);
104         unsigned long ksp;
105         unsigned long *callee_regs;
106
107         /*
108          * Set up the stack and stack pointer appropriately for the
109          * new child to find itself woken up in __switch_to().
110          * The callee-saved registers must be on the stack to be read;
111          * the new task will then jump to assembly support to handle
112          * calling schedule_tail(), etc., and (for userspace tasks)
113          * returning to the context set up in the pt_regs.
114          */
115         ksp = (unsigned long) childregs;
116         ksp -= C_ABI_SAVE_AREA_SIZE;   /* interrupt-entry save area */
117         ((long *)ksp)[0] = ((long *)ksp)[1] = 0;
118         ksp -= CALLEE_SAVED_REGS_COUNT * sizeof(unsigned long);
119         callee_regs = (unsigned long *)ksp;
120         ksp -= C_ABI_SAVE_AREA_SIZE;   /* __switch_to() save area */
121         ((long *)ksp)[0] = ((long *)ksp)[1] = 0;
122         p->thread.ksp = ksp;
123
124         /* Record the pid of the task that created this one. */
125         p->thread.creator_pid = current->pid;
126
127         if (unlikely(p->flags & PF_KTHREAD)) {
128                 /* kernel thread */
129                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
130                 memset(&callee_regs[2], 0,
131                        (CALLEE_SAVED_REGS_COUNT - 2) * sizeof(unsigned long));
132                 callee_regs[0] = sp;   /* r30 = function */
133                 callee_regs[1] = arg;  /* r31 = arg */
134                 childregs->ex1 = PL_ICS_EX1(KERNEL_PL, 0);
135                 p->thread.pc = (unsigned long) ret_from_kernel_thread;
136                 return 0;
137         }
138
139         /*
140          * Start new thread in ret_from_fork so it schedules properly
141          * and then return from interrupt like the parent.
142          */
143         p->thread.pc = (unsigned long) ret_from_fork;
144
145         /*
146          * Do not clone step state from the parent; each thread
147          * must make its own lazily.
148          */
149         task_thread_info(p)->step_state = NULL;
150
151 #ifdef __tilegx__
152         /*
153          * Do not clone unalign jit fixup from the parent; each thread
154          * must allocate its own on demand.
155          */
156         task_thread_info(p)->unalign_jit_base = NULL;
157 #endif
158
159         /*
160          * Copy the registers onto the kernel stack so the
161          * return-from-interrupt code will reload it into registers.
162          */
163         *childregs = *current_pt_regs();
164         childregs->regs[0] = 0;         /* return value is zero */
165         if (sp)
166                 childregs->sp = sp;  /* override with new user stack pointer */
167         memcpy(callee_regs, &childregs->regs[CALLEE_SAVED_FIRST_REG],
168                CALLEE_SAVED_REGS_COUNT * sizeof(unsigned long));
169
170         /* Save user stack top pointer so we can ID the stack vm area later. */
171         p->thread.usp0 = childregs->sp;
172
173         /*
174          * If CLONE_SETTLS is set, set "tp" in the new task to "r4",
175          * which is passed in as arg #5 to sys_clone().
176          */
177         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
178                 childregs->tp = childregs->regs[4];
179
180
181 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
182         /*
183          * No DMA in the new thread.  We model this on the fact that
184          * fork() clears the pending signals, alarms, and aio for the child.
185          */
186         memset(&p->thread.tile_dma_state, 0, sizeof(struct tile_dma_state));
187         memset(&p->thread.dma_async_tlb, 0, sizeof(struct async_tlb));
188 #endif
189
190         /* New thread has its miscellaneous processor state bits clear. */
191         p->thread.proc_status = 0;
192
193 #ifdef CONFIG_HARDWALL
194         /* New thread does not own any networks. */
195         memset(&p->thread.hardwall[0], 0,
196                sizeof(struct hardwall_task) * HARDWALL_TYPES);
197 #endif
198
199
200         /*
201          * Start the new thread with the current architecture state
202          * (user interrupt masks, etc.).
203          */
204         save_arch_state(&p->thread);
205
206         return 0;
207 }
208
209 int set_unalign_ctl(struct task_struct *tsk, unsigned int val)
210 {
211         task_thread_info(tsk)->align_ctl = val;
212         return 0;
213 }
214
215 int get_unalign_ctl(struct task_struct *tsk, unsigned long adr)
216 {
217         return put_user(task_thread_info(tsk)->align_ctl,
218                         (unsigned int __user *)adr);
219 }
220
221 static struct task_struct corrupt_current = { .comm = "<corrupt>" };
222
223 /*
224  * Return "current" if it looks plausible, or else a pointer to a dummy.
225  * This can be helpful if we are just trying to emit a clean panic.
226  */
227 struct task_struct *validate_current(void)
228 {
229         struct task_struct *tsk = current;
230         if (unlikely((unsigned long)tsk < PAGE_OFFSET ||
231                      (high_memory && (void *)tsk > high_memory) ||
232                      ((unsigned long)tsk & (__alignof__(*tsk) - 1)) != 0)) {
233                 pr_err("Corrupt 'current' %p (sp %#lx)\n", tsk, stack_pointer);
234                 tsk = &corrupt_current;
235         }
236         return tsk;
237 }
238
239 /* Take and return the pointer to the previous task, for schedule_tail(). */
240 struct task_struct *sim_notify_fork(struct task_struct *prev)
241 {
242         struct task_struct *tsk = current;
243         __insn_mtspr(SPR_SIM_CONTROL, SIM_CONTROL_OS_FORK_PARENT |
244                      (tsk->thread.creator_pid << _SIM_CONTROL_OPERATOR_BITS));
245         __insn_mtspr(SPR_SIM_CONTROL, SIM_CONTROL_OS_FORK |
246                      (tsk->pid << _SIM_CONTROL_OPERATOR_BITS));
247         return prev;
248 }
249
250 int dump_task_regs(struct task_struct *tsk, elf_gregset_t *regs)
251 {
252         struct pt_regs *ptregs = task_pt_regs(tsk);
253         elf_core_copy_regs(regs, ptregs);
254         return 1;
255 }
256
257 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
258
259 /* Allow user processes to access the DMA SPRs */
260 void grant_dma_mpls(void)
261 {
262 #if CONFIG_KERNEL_PL == 2
263         __insn_mtspr(SPR_MPL_DMA_CPL_SET_1, 1);
264         __insn_mtspr(SPR_MPL_DMA_NOTIFY_SET_1, 1);
265 #else
266         __insn_mtspr(SPR_MPL_DMA_CPL_SET_0, 1);
267         __insn_mtspr(SPR_MPL_DMA_NOTIFY_SET_0, 1);
268 #endif
269 }
270
271 /* Forbid user processes from accessing the DMA SPRs */
272 void restrict_dma_mpls(void)
273 {
274 #if CONFIG_KERNEL_PL == 2
275         __insn_mtspr(SPR_MPL_DMA_CPL_SET_2, 1);
276         __insn_mtspr(SPR_MPL_DMA_NOTIFY_SET_2, 1);
277 #else
278         __insn_mtspr(SPR_MPL_DMA_CPL_SET_1, 1);
279         __insn_mtspr(SPR_MPL_DMA_NOTIFY_SET_1, 1);
280 #endif
281 }
282
283 /* Pause the DMA engine, then save off its state registers. */
284 static void save_tile_dma_state(struct tile_dma_state *dma)
285 {
286         unsigned long state = __insn_mfspr(SPR_DMA_USER_STATUS);
287         unsigned long post_suspend_state;
288
289         /* If we're running, suspend the engine. */
290         if ((state & DMA_STATUS_MASK) == SPR_DMA_STATUS__RUNNING_MASK)
291                 __insn_mtspr(SPR_DMA_CTR, SPR_DMA_CTR__SUSPEND_MASK);
292
293         /*
294          * Wait for the engine to idle, then save regs.  Note that we
295          * want to record the "running" bit from before suspension,
296          * and the "done" bit from after, so that we can properly
297          * distinguish a case where the user suspended the engine from
298          * the case where the kernel suspended as part of the context
299          * swap.
300          */
301         do {
302                 post_suspend_state = __insn_mfspr(SPR_DMA_USER_STATUS);
303         } while (post_suspend_state & SPR_DMA_STATUS__BUSY_MASK);
304
305         dma->src = __insn_mfspr(SPR_DMA_SRC_ADDR);
306         dma->src_chunk = __insn_mfspr(SPR_DMA_SRC_CHUNK_ADDR);
307         dma->dest = __insn_mfspr(SPR_DMA_DST_ADDR);
308         dma->dest_chunk = __insn_mfspr(SPR_DMA_DST_CHUNK_ADDR);
309         dma->strides = __insn_mfspr(SPR_DMA_STRIDE);
310         dma->chunk_size = __insn_mfspr(SPR_DMA_CHUNK_SIZE);
311         dma->byte = __insn_mfspr(SPR_DMA_BYTE);
312         dma->status = (state & SPR_DMA_STATUS__RUNNING_MASK) |
313                 (post_suspend_state & SPR_DMA_STATUS__DONE_MASK);
314 }
315
316 /* Restart a DMA that was running before we were context-switched out. */
317 static void restore_tile_dma_state(struct thread_struct *t)
318 {
319         const struct tile_dma_state *dma = &t->tile_dma_state;
320
321         /*
322          * The only way to restore the done bit is to run a zero
323          * length transaction.
324          */
325         if ((dma->status & SPR_DMA_STATUS__DONE_MASK) &&
326             !(__insn_mfspr(SPR_DMA_USER_STATUS) & SPR_DMA_STATUS__DONE_MASK)) {
327                 __insn_mtspr(SPR_DMA_BYTE, 0);
328                 __insn_mtspr(SPR_DMA_CTR, SPR_DMA_CTR__REQUEST_MASK);
329                 while (__insn_mfspr(SPR_DMA_USER_STATUS) &
330                        SPR_DMA_STATUS__BUSY_MASK)
331                         ;
332         }
333
334         __insn_mtspr(SPR_DMA_SRC_ADDR, dma->src);
335         __insn_mtspr(SPR_DMA_SRC_CHUNK_ADDR, dma->src_chunk);
336         __insn_mtspr(SPR_DMA_DST_ADDR, dma->dest);
337         __insn_mtspr(SPR_DMA_DST_CHUNK_ADDR, dma->dest_chunk);
338         __insn_mtspr(SPR_DMA_STRIDE, dma->strides);
339         __insn_mtspr(SPR_DMA_CHUNK_SIZE, dma->chunk_size);
340         __insn_mtspr(SPR_DMA_BYTE, dma->byte);
341
342         /*
343          * Restart the engine if we were running and not done.
344          * Clear a pending async DMA fault that we were waiting on return
345          * to user space to execute, since we expect the DMA engine
346          * to regenerate those faults for us now.  Note that we don't
347          * try to clear the TIF_ASYNC_TLB flag, since it's relatively
348          * harmless if set, and it covers both DMA and the SN processor.
349          */
350         if ((dma->status & DMA_STATUS_MASK) == SPR_DMA_STATUS__RUNNING_MASK) {
351                 t->dma_async_tlb.fault_num = 0;
352                 __insn_mtspr(SPR_DMA_CTR, SPR_DMA_CTR__REQUEST_MASK);
353         }
354 }
355
356 #endif
357
358 static void save_arch_state(struct thread_struct *t)
359 {
360 #if CHIP_HAS_SPLIT_INTR_MASK()
361         t->interrupt_mask = __insn_mfspr(SPR_INTERRUPT_MASK_0_0) |
362                 ((u64)__insn_mfspr(SPR_INTERRUPT_MASK_0_1) << 32);
363 #else
364         t->interrupt_mask = __insn_mfspr(SPR_INTERRUPT_MASK_0);
365 #endif
366         t->ex_context[0] = __insn_mfspr(SPR_EX_CONTEXT_0_0);
367         t->ex_context[1] = __insn_mfspr(SPR_EX_CONTEXT_0_1);
368         t->system_save[0] = __insn_mfspr(SPR_SYSTEM_SAVE_0_0);
369         t->system_save[1] = __insn_mfspr(SPR_SYSTEM_SAVE_0_1);
370         t->system_save[2] = __insn_mfspr(SPR_SYSTEM_SAVE_0_2);
371         t->system_save[3] = __insn_mfspr(SPR_SYSTEM_SAVE_0_3);
372         t->intctrl_0 = __insn_mfspr(SPR_INTCTRL_0_STATUS);
373         t->proc_status = __insn_mfspr(SPR_PROC_STATUS);
374 #if !CHIP_HAS_FIXED_INTVEC_BASE()
375         t->interrupt_vector_base = __insn_mfspr(SPR_INTERRUPT_VECTOR_BASE_0);
376 #endif
377         t->tile_rtf_hwm = __insn_mfspr(SPR_TILE_RTF_HWM);
378 #if CHIP_HAS_DSTREAM_PF()
379         t->dstream_pf = __insn_mfspr(SPR_DSTREAM_PF);
380 #endif
381 }
382
383 static void restore_arch_state(const struct thread_struct *t)
384 {
385 #if CHIP_HAS_SPLIT_INTR_MASK()
386         __insn_mtspr(SPR_INTERRUPT_MASK_0_0, (u32) t->interrupt_mask);
387         __insn_mtspr(SPR_INTERRUPT_MASK_0_1, t->interrupt_mask >> 32);
388 #else
389         __insn_mtspr(SPR_INTERRUPT_MASK_0, t->interrupt_mask);
390 #endif
391         __insn_mtspr(SPR_EX_CONTEXT_0_0, t->ex_context[0]);
392         __insn_mtspr(SPR_EX_CONTEXT_0_1, t->ex_context[1]);
393         __insn_mtspr(SPR_SYSTEM_SAVE_0_0, t->system_save[0]);
394         __insn_mtspr(SPR_SYSTEM_SAVE_0_1, t->system_save[1]);
395         __insn_mtspr(SPR_SYSTEM_SAVE_0_2, t->system_save[2]);
396         __insn_mtspr(SPR_SYSTEM_SAVE_0_3, t->system_save[3]);
397         __insn_mtspr(SPR_INTCTRL_0_STATUS, t->intctrl_0);
398         __insn_mtspr(SPR_PROC_STATUS, t->proc_status);
399 #if !CHIP_HAS_FIXED_INTVEC_BASE()
400         __insn_mtspr(SPR_INTERRUPT_VECTOR_BASE_0, t->interrupt_vector_base);
401 #endif
402         __insn_mtspr(SPR_TILE_RTF_HWM, t->tile_rtf_hwm);
403 #if CHIP_HAS_DSTREAM_PF()
404         __insn_mtspr(SPR_DSTREAM_PF, t->dstream_pf);
405 #endif
406 }
407
408
409 void _prepare_arch_switch(struct task_struct *next)
410 {
411 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
412         struct tile_dma_state *dma = &current->thread.tile_dma_state;
413         if (dma->enabled)
414                 save_tile_dma_state(dma);
415 #endif
416 }
417
418
419 struct task_struct *__sched _switch_to(struct task_struct *prev,
420                                        struct task_struct *next)
421 {
422         /* DMA state is already saved; save off other arch state. */
423         save_arch_state(&prev->thread);
424
425 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
426         /*
427          * Restore DMA in new task if desired.
428          * Note that it is only safe to restart here since interrupts
429          * are disabled, so we can't take any DMATLB miss or access
430          * interrupts before we have finished switching stacks.
431          */
432         if (next->thread.tile_dma_state.enabled) {
433                 restore_tile_dma_state(&next->thread);
434                 grant_dma_mpls();
435         } else {
436                 restrict_dma_mpls();
437         }
438 #endif
439
440         /* Restore other arch state. */
441         restore_arch_state(&next->thread);
442
443 #ifdef CONFIG_HARDWALL
444         /* Enable or disable access to the network registers appropriately. */
445         hardwall_switch_tasks(prev, next);
446 #endif
447
448         /*
449          * Switch kernel SP, PC, and callee-saved registers.
450          * In the context of the new task, return the old task pointer
451          * (i.e. the task that actually called __switch_to).
452          * Pass the value to use for SYSTEM_SAVE_K_0 when we reset our sp.
453          */
454         return __switch_to(prev, next, next_current_ksp0(next));
455 }
456
457 /*
458  * This routine is called on return from interrupt if any of the
459  * TIF_WORK_MASK flags are set in thread_info->flags.  It is
460  * entered with interrupts disabled so we don't miss an event
461  * that modified the thread_info flags.  If any flag is set, we
462  * handle it and return, and the calling assembly code will
463  * re-disable interrupts, reload the thread flags, and call back
464  * if more flags need to be handled.
465  *
466  * We return whether we need to check the thread_info flags again
467  * or not.  Note that we don't clear TIF_SINGLESTEP here, so it's
468  * important that it be tested last, and then claim that we don't
469  * need to recheck the flags.
470  */
471 int do_work_pending(struct pt_regs *regs, u32 thread_info_flags)
472 {
473         /* If we enter in kernel mode, do nothing and exit the caller loop. */
474         if (!user_mode(regs))
475                 return 0;
476
477         /* Enable interrupts; they are disabled again on return to caller. */
478         local_irq_enable();
479
480         if (thread_info_flags & _TIF_NEED_RESCHED) {
481                 schedule();
482                 return 1;
483         }
484 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
485         if (thread_info_flags & _TIF_ASYNC_TLB) {
486                 do_async_page_fault(regs);
487                 return 1;
488         }
489 #endif
490         if (thread_info_flags & _TIF_SIGPENDING) {
491                 do_signal(regs);
492                 return 1;
493         }
494         if (thread_info_flags & _TIF_NOTIFY_RESUME) {
495                 clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
496                 tracehook_notify_resume(regs);
497                 return 1;
498         }
499         if (thread_info_flags & _TIF_SINGLESTEP) {
500                 single_step_once(regs);
501                 return 0;
502         }
503         panic("work_pending: bad flags %#x\n", thread_info_flags);
504 }
505
506 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
507 {
508         struct KBacktraceIterator kbt;
509
510         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
511                 return 0;
512
513         for (KBacktraceIterator_init(&kbt, p, NULL);
514              !KBacktraceIterator_end(&kbt);
515              KBacktraceIterator_next(&kbt)) {
516                 if (!in_sched_functions(kbt.it.pc))
517                         return kbt.it.pc;
518         }
519
520         return 0;
521 }
522
523 /* Flush thread state. */
524 void flush_thread(void)
525 {
526         /* Nothing */
527 }
528
529 /*
530  * Free current thread data structures etc..
531  */
532 void exit_thread(void)
533 {
534 #ifdef CONFIG_HARDWALL
535         /*
536          * Remove the task from the list of tasks that are associated
537          * with any live hardwalls.  (If the task that is exiting held
538          * the last reference to a hardwall fd, it would already have
539          * been released and deactivated at this point.)
540          */
541         hardwall_deactivate_all(current);
542 #endif
543 }
544
545 void show_regs(struct pt_regs *regs)
546 {
547         struct task_struct *tsk = validate_current();
548         int i;
549
550         pr_err("\n");
551         if (tsk != &corrupt_current)
552                 show_regs_print_info(KERN_ERR);
553 #ifdef __tilegx__
554         for (i = 0; i < 17; i++)
555                 pr_err(" r%-2d: "REGFMT" r%-2d: "REGFMT" r%-2d: "REGFMT"\n",
556                        i, regs->regs[i], i+18, regs->regs[i+18],
557                        i+36, regs->regs[i+36]);
558         pr_err(" r17: "REGFMT" r35: "REGFMT" tp : "REGFMT"\n",
559                regs->regs[17], regs->regs[35], regs->tp);
560         pr_err(" sp : "REGFMT" lr : "REGFMT"\n", regs->sp, regs->lr);
561 #else
562         for (i = 0; i < 13; i++)
563                 pr_err(" r%-2d: "REGFMT" r%-2d: "REGFMT
564                        " r%-2d: "REGFMT" r%-2d: "REGFMT"\n",
565                        i, regs->regs[i], i+14, regs->regs[i+14],
566                        i+27, regs->regs[i+27], i+40, regs->regs[i+40]);
567         pr_err(" r13: "REGFMT" tp : "REGFMT" sp : "REGFMT" lr : "REGFMT"\n",
568                regs->regs[13], regs->tp, regs->sp, regs->lr);
569 #endif
570         pr_err(" pc : "REGFMT" ex1: %ld     faultnum: %ld\n",
571                regs->pc, regs->ex1, regs->faultnum);
572
573         dump_stack_regs(regs);
574 }