arch/x86/kernel/process_32.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   3  *
   4  *  Pentium III FXSR, SSE support
   5  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   6  */
   7
   8 /*
   9  * This file handles the architecture-dependent parts of process handling..
  10  */
  11
  12 #include <stdarg.h>
  13
  14 #include <linux/cpu.h>
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/sched.h>
  17 #include <linux/fs.h>
  18 #include <linux/kernel.h>
  19 #include <linux/mm.h>
  20 #include <linux/elfcore.h>
  21 #include <linux/smp.h>
  22 #include <linux/stddef.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24 #include <linux/vmalloc.h>
  25 #include <linux/user.h>
  26 #include <linux/interrupt.h>
  27 #include <linux/utsname.h>
  28 #include <linux/delay.h>
  29 #include <linux/reboot.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/mc146818rtc.h>
  32 #include <linux/module.h>
  33 #include <linux/kallsyms.h>
  34 #include <linux/ptrace.h>
  35 #include <linux/random.h>
  36 #include <linux/personality.h>
  37 #include <linux/tick.h>
  38 #include <linux/percpu.h>
  39 #include <linux/prctl.h>
  40
  41 #include <asm/uaccess.h>
  42 #include <asm/pgtable.h>
  43 #include <asm/system.h>
  44 #include <asm/io.h>
  45 #include <asm/ldt.h>
  46 #include <asm/processor.h>
  47 #include <asm/i387.h>
  48 #include <asm/desc.h>
  49 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
  50 #include <asm/math_emu.h>
  51 #endif
  52
  53 #include <linux/err.h>
  54
  55 #include <asm/tlbflush.h>
  56 #include <asm/cpu.h>
  57 #include <asm/kdebug.h>
  58
  59 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
  60
  61 static int hlt_counter;
  62
  63 unsigned long boot_option_idle_override = 0;
  64 EXPORT_SYMBOL(boot_option_idle_override);
  65
  66 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) = &init_task;
  67 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
  68
  69 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_number);
  70 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_number);
  71
  72 /*
  73  * Return saved PC of a blocked thread.
  74  */
  75 unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *tsk)
  76 {
  77         return ((unsigned long *)tsk->thread.sp)[3];
  78 }
  79
  80 /*
  81  * Powermanagement idle function, if any..
  82  */
  83 void (*pm_idle)(void);
  84 EXPORT_SYMBOL(pm_idle);
  85
  86 void disable_hlt(void)
  87 {
  88         hlt_counter++;
  89 }
  90
  91 EXPORT_SYMBOL(disable_hlt);
  92
  93 void enable_hlt(void)
  94 {
  95         hlt_counter--;
  96 }
  97
  98 EXPORT_SYMBOL(enable_hlt);
  99
 100 /*
 101  * We use this if we don't have any better
 102  * idle routine..
 103  */
 104 void default_idle(void)
 105 {
 106         if (!hlt_counter && boot_cpu_data.hlt_works_ok) {
 107                 current_thread_info()->status &= ~TS_POLLING;
 108                 /*
 109                  * TS_POLLING-cleared state must be visible before we
 110                  * test NEED_RESCHED:
 111                  */
 112                 smp_mb();
 113
 114                 local_irq_disable();
 115                 if (!need_resched()) {
 116                         safe_halt();    /* enables interrupts racelessly */
 117                         local_irq_disable();
 118                 }
 119                 local_irq_enable();
 120                 current_thread_info()->status |= TS_POLLING;
 121         } else {
 122                 local_irq_enable();
 123                 /* loop is done by the caller */
 124                 cpu_relax();
 125         }
 126 }
 127 #ifdef CONFIG_APM_MODULE
 128 EXPORT_SYMBOL(default_idle);
 129 #endif
 130
 131 /*
 132  * On SMP it's slightly faster (but much more power-consuming!)
 133  * to poll the ->work.need_resched flag instead of waiting for the
 134  * cross-CPU IPI to arrive. Use this option with caution.
 135  */
 136 static void poll_idle(void)
 137 {
 138         local_irq_enable();
 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                         check_pgt_cache();
 187                         rmb();
 188                         idle = pm_idle;
 189
 190                         if (rcu_pending(cpu))
 191                                 rcu_check_callbacks(cpu, 0);
 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 static void do_nothing(void *unused)
 210 {
 211 }
 212
 213 /*
 214  * cpu_idle_wait - Used to ensure that all the CPUs discard old value of
 215  * pm_idle and update to new pm_idle value. Required while changing pm_idle
 216  * handler on SMP systems.
 217  *
 218  * Caller must have changed pm_idle to the new value before the call. Old
 219  * pm_idle value will not be used by any CPU after the return of this function.
 220  */
 221 void cpu_idle_wait(void)
 222 {
 223         smp_mb();
 224         /* kick all the CPUs so that they exit out of pm_idle */
 225         smp_call_function(do_nothing, NULL, 0, 1);
 226 }
 227 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_idle_wait);
 228
 229 /*
 230  * This uses new MONITOR/MWAIT instructions on P4 processors with PNI,
 231  * which can obviate IPI to trigger checking of need_resched.
 232  * We execute MONITOR against need_resched and enter optimized wait state
 233  * through MWAIT. Whenever someone changes need_resched, we would be woken
 234  * up from MWAIT (without an IPI).
 235  *
 236  * New with Core Duo processors, MWAIT can take some hints based on CPU
 237  * capability.
 238  */
 239 void mwait_idle_with_hints(unsigned long ax, unsigned long cx)
 240 {
 241         if (!need_resched()) {
 242                 __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
 243                 smp_mb();
 244                 if (!need_resched())
 245                         __sti_mwait(ax, cx);
 246                 else
 247                         local_irq_enable();
 248         } else
 249                 local_irq_enable();
 250 }
 251
 252 /* Default MONITOR/MWAIT with no hints, used for default C1 state */
 253 static void mwait_idle(void)
 254 {
 255         local_irq_enable();
 256         mwait_idle_with_hints(0, 0);
 257 }
 258
 259 static int __cpuinit mwait_usable(const struct cpuinfo_x86 *c)
 260 {
 261         if (force_mwait)
 262                 return 1;
 263         /* Any C1 states supported? */
 264         return c->cpuid_level >= 5 && ((cpuid_edx(5) >> 4) & 0xf) > 0;
 265 }
 266
 267 void __cpuinit select_idle_routine(const struct cpuinfo_x86 *c)
 268 {
 269         static int selected;
 270
 271         if (selected)
 272                 return;
 273 #ifdef CONFIG_X86_SMP
 274         if (pm_idle == poll_idle && smp_num_siblings > 1) {
 275                 printk(KERN_WARNING "WARNING: polling idle and HT enabled,"
 276                         " performance may degrade.\n");
 277         }
 278 #endif
 279         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAIT) && mwait_usable(c)) {
 280                 /*
 281                  * Skip, if setup has overridden idle.
 282                  * One CPU supports mwait => All CPUs supports mwait
 283                  */
 284                 if (!pm_idle) {
 285                         printk(KERN_INFO "using mwait in idle threads.\n");
 286                         pm_idle = mwait_idle;
 287                 }
 288         }
 289         selected = 1;
 290 }
 291
 292 static int __init idle_setup(char *str)
 293 {
 294         if (!strcmp(str, "poll")) {
 295                 printk("using polling idle threads.\n");
 296                 pm_idle = poll_idle;
 297         } else if (!strcmp(str, "mwait"))
 298                 force_mwait = 1;
 299         else
 300                 return -1;
 301
 302         boot_option_idle_override = 1;
 303         return 0;
 304 }
 305 early_param("idle", idle_setup);
 306
 307 void __show_registers(struct pt_regs *regs, int all)
 308 {
 309         unsigned long cr0 = 0L, cr2 = 0L, cr3 = 0L, cr4 = 0L;
 310         unsigned long d0, d1, d2, d3, d6, d7;
 311         unsigned long sp;
 312         unsigned short ss, gs;
 313
 314         if (user_mode_vm(regs)) {
 315                 sp = regs->sp;
 316                 ss = regs->ss & 0xffff;
 317                 savesegment(gs, gs);
 318         } else {
 319                 sp = (unsigned long) (&regs->sp);
 320                 savesegment(ss, ss);
 321                 savesegment(gs, gs);
 322         }
 323
 324         printk("\n");
 325         printk("Pid: %d, comm: %s %s (%s %.*s)\n",
 326                         task_pid_nr(current), current->comm,
 327                         print_tainted(), init_utsname()->release,
 328                         (int)strcspn(init_utsname()->version, " "),
 329                         init_utsname()->version);
 330
 331         printk("EIP: %04x:[<%08lx>] EFLAGS: %08lx CPU: %d\n",
 332                         (u16)regs->cs, regs->ip, regs->flags,
 333                         smp_processor_id());
 334         print_symbol("EIP is at %s\n", regs->ip);
 335
 336         printk("EAX: %08lx EBX: %08lx ECX: %08lx EDX: %08lx\n",
 337                 regs->ax, regs->bx, regs->cx, regs->dx);
 338         printk("ESI: %08lx EDI: %08lx EBP: %08lx ESP: %08lx\n",
 339                 regs->si, regs->di, regs->bp, sp);
 340         printk(" DS: %04x ES: %04x FS: %04x GS: %04x SS: %04x\n",
 341                (u16)regs->ds, (u16)regs->es, (u16)regs->fs, gs, ss);
 342
 343         if (!all)
 344                 return;
 345
 346         cr0 = read_cr0();
 347         cr2 = read_cr2();
 348         cr3 = read_cr3();
 349         cr4 = read_cr4_safe();
 350         printk("CR0: %08lx CR2: %08lx CR3: %08lx CR4: %08lx\n",
 351                         cr0, cr2, cr3, cr4);
 352
 353         get_debugreg(d0, 0);
 354         get_debugreg(d1, 1);
 355         get_debugreg(d2, 2);
 356         get_debugreg(d3, 3);
 357         printk("DR0: %08lx DR1: %08lx DR2: %08lx DR3: %08lx\n",
 358                         d0, d1, d2, d3);
 359
 360         get_debugreg(d6, 6);
 361         get_debugreg(d7, 7);
 362         printk("DR6: %08lx DR7: %08lx\n",
 363                         d6, d7);
 364 }
 365
 366 void show_regs(struct pt_regs *regs)
 367 {
 368         __show_registers(regs, 1);
 369         show_trace(NULL, regs, &regs->sp, regs->bp);
 370 }
 371
 372 /*
 373  * This gets run with %bx containing the
 374  * function to call, and %dx containing
 375  * the "args".
 376  */
 377 extern void kernel_thread_helper(void);
 378
 379 /*
 380  * Create a kernel thread
 381  */
 382 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
 383 {
 384         struct pt_regs regs;
 385
 386         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
 387
 388         regs.bx = (unsigned long) fn;
 389         regs.dx = (unsigned long) arg;
 390
 391         regs.ds = __USER_DS;
 392         regs.es = __USER_DS;
 393         regs.fs = __KERNEL_PERCPU;
 394         regs.orig_ax = -1;
 395         regs.ip = (unsigned long) kernel_thread_helper;
 396         regs.cs = __KERNEL_CS | get_kernel_rpl();
 397         regs.flags = X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_SF | X86_EFLAGS_PF | 0x2;
 398
 399         /* Ok, create the new process.. */
 400         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED, 0, &regs, 0, NULL, NULL);
 401 }
 402 EXPORT_SYMBOL(kernel_thread);
 403
 404 /*
 405  * Free current thread data structures etc..
 406  */
 407 void exit_thread(void)
 408 {
 409         /* The process may have allocated an io port bitmap... nuke it. */
 410         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_IO_BITMAP))) {
 411                 struct task_struct *tsk = current;
 412                 struct thread_struct *t = &tsk->thread;
 413                 int cpu = get_cpu();
 414                 struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
 415
 416                 kfree(t->io_bitmap_ptr);
 417                 t->io_bitmap_ptr = NULL;
 418                 clear_thread_flag(TIF_IO_BITMAP);
 419                 /*
 420                  * Careful, clear this in the TSS too:
 421                  */
 422                 memset(tss->io_bitmap, 0xff, tss->io_bitmap_max);
 423                 t->io_bitmap_max = 0;
 424                 tss->io_bitmap_owner = NULL;
 425                 tss->io_bitmap_max = 0;
 426                 tss->x86_tss.io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET;
 427                 put_cpu();
 428         }
 429 }
 430
 431 void flush_thread(void)
 432 {
 433         struct task_struct *tsk = current;
 434
 435         tsk->thread.debugreg0 = 0;
 436         tsk->thread.debugreg1 = 0;
 437         tsk->thread.debugreg2 = 0;
 438         tsk->thread.debugreg3 = 0;
 439         tsk->thread.debugreg6 = 0;
 440         tsk->thread.debugreg7 = 0;
 441         memset(tsk->thread.tls_array, 0, sizeof(tsk->thread.tls_array));
 442         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_DEBUG);
 443         /*
 444          * Forget coprocessor state..
 445          */
 446         clear_fpu(tsk);
 447         clear_used_math();
 448 }
 449
 450 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 451 {
 452         BUG_ON(dead_task->mm);
 453         release_vm86_irqs(dead_task);
 454 }
 455
 456 /*
 457  * This gets called before we allocate a new thread and copy
 458  * the current task into it.
 459  */
 460 void prepare_to_copy(struct task_struct *tsk)
 461 {
 462         unlazy_fpu(tsk);
 463 }
 464
 465 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long sp,
 466         unsigned long unused,
 467         struct task_struct * p, struct pt_regs * regs)
 468 {
 469         struct pt_regs * childregs;
 470         struct task_struct *tsk;
 471         int err;
 472
 473         childregs = task_pt_regs(p);
 474         *childregs = *regs;
 475         childregs->ax = 0;
 476         childregs->sp = sp;
 477
 478         p->thread.sp = (unsigned long) childregs;
 479         p->thread.sp0 = (unsigned long) (childregs+1);
 480
 481         p->thread.ip = (unsigned long) ret_from_fork;
 482
 483         savesegment(gs, p->thread.gs);
 484
 485         tsk = current;
 486         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(tsk, TIF_IO_BITMAP))) {
 487                 p->thread.io_bitmap_ptr = kmemdup(tsk->thread.io_bitmap_ptr,
 488                                                 IO_BITMAP_BYTES, GFP_KERNEL);
 489                 if (!p->thread.io_bitmap_ptr) {
 490                         p->thread.io_bitmap_max = 0;
 491                         return -ENOMEM;
 492                 }
 493                 set_tsk_thread_flag(p, TIF_IO_BITMAP);
 494         }
 495
 496         err = 0;
 497
 498         /*
 499          * Set a new TLS for the child thread?
 500          */
 501         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 502                 err = do_set_thread_area(p, -1,
 503                         (struct user_desc __user *)childregs->si, 0);
 504
 505         if (err && p->thread.io_bitmap_ptr) {
 506                 kfree(p->thread.io_bitmap_ptr);
 507                 p->thread.io_bitmap_max = 0;
 508         }
 509         return err;
 510 }
 511
 512 void
 513 start_thread(struct pt_regs *regs, unsigned long new_ip, unsigned long new_sp)
 514 {
 515         __asm__("movl %0, %%gs" :: "r"(0));
 516         regs->fs                = 0;
 517         set_fs(USER_DS);
 518         regs->ds                = __USER_DS;
 519         regs->es                = __USER_DS;
 520         regs->ss                = __USER_DS;
 521         regs->cs                = __USER_CS;
 522         regs->ip                = new_ip;
 523         regs->sp                = new_sp;
 524         /*
 525          * Free the old FP and other extended state
 526          */
 527         free_thread_xstate(current);
 528 }
 529 EXPORT_SYMBOL_GPL(start_thread);
 530
 531 static void hard_disable_TSC(void)
 532 {
 533         write_cr4(read_cr4() | X86_CR4_TSD);
 534 }
 535
 536 void disable_TSC(void)
 537 {
 538         preempt_disable();
 539         if (!test_and_set_thread_flag(TIF_NOTSC))
 540                 /*
 541                  * Must flip the CPU state synchronously with
 542                  * TIF_NOTSC in the current running context.
 543                  */
 544                 hard_disable_TSC();
 545         preempt_enable();
 546 }
 547
 548 static void hard_enable_TSC(void)
 549 {
 550         write_cr4(read_cr4() & ~X86_CR4_TSD);
 551 }
 552
 553 void enable_TSC(void)
 554 {
 555         preempt_disable();
 556         if (test_and_clear_thread_flag(TIF_NOTSC))
 557                 /*
 558                  * Must flip the CPU state synchronously with
 559                  * TIF_NOTSC in the current running context.
 560                  */
 561                 hard_enable_TSC();
 562         preempt_enable();
 563 }
 564
 565 int get_tsc_mode(unsigned long adr)
 566 {
 567         unsigned int val;
 568
 569         if (test_thread_flag(TIF_NOTSC))
 570                 val = PR_TSC_SIGSEGV;
 571         else
 572                 val = PR_TSC_ENABLE;
 573
 574         return put_user(val, (unsigned int __user *)adr);
 575 }
 576
 577 int set_tsc_mode(unsigned int val)
 578 {
 579         if (val == PR_TSC_SIGSEGV)
 580                 disable_TSC();
 581         else if (val == PR_TSC_ENABLE)
 582                 enable_TSC();
 583         else
 584                 return -EINVAL;
 585
 586         return 0;
 587 }
 588
 589 static noinline void
 590 __switch_to_xtra(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p,
 591                  struct tss_struct *tss)
 592 {
 593         struct thread_struct *prev, *next;
 594         unsigned long debugctl;
 595
 596         prev = &prev_p->thread;
 597         next = &next_p->thread;
 598
 599         debugctl = prev->debugctlmsr;
 600         if (next->ds_area_msr != prev->ds_area_msr) {
 601                 /* we clear debugctl to make sure DS
 602                  * is not in use when we change it */
 603                 debugctl = 0;
 604                 update_debugctlmsr(0);
 605                 wrmsr(MSR_IA32_DS_AREA, next->ds_area_msr, 0);
 606         }
 607
 608         if (next->debugctlmsr != debugctl)
 609                 update_debugctlmsr(next->debugctlmsr);
 610
 611         if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_DEBUG)) {
 612                 set_debugreg(next->debugreg0, 0);
 613                 set_debugreg(next->debugreg1, 1);
 614                 set_debugreg(next->debugreg2, 2);
 615                 set_debugreg(next->debugreg3, 3);
 616                 /* no 4 and 5 */
 617                 set_debugreg(next->debugreg6, 6);
 618                 set_debugreg(next->debugreg7, 7);
 619         }
 620
 621         if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_NOTSC) ^
 622             test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_NOTSC)) {
 623                 /* prev and next are different */
 624                 if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_NOTSC))
 625                         hard_disable_TSC();
 626                 else
 627                         hard_enable_TSC();
 628         }
 629
 630 #ifdef X86_BTS
 631         if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_BTS_TRACE_TS))
 632                 ptrace_bts_take_timestamp(prev_p, BTS_TASK_DEPARTS);
 633
 634         if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_BTS_TRACE_TS))
 635                 ptrace_bts_take_timestamp(next_p, BTS_TASK_ARRIVES);
 636 #endif
 637
 638
 639         if (!test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_IO_BITMAP)) {
 640                 /*
 641                  * Disable the bitmap via an invalid offset. We still cache
 642                  * the previous bitmap owner and the IO bitmap contents:
 643                  */
 644                 tss->x86_tss.io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET;
 645                 return;
 646         }
 647
 648         if (likely(next == tss->io_bitmap_owner)) {
 649                 /*
 650                  * Previous owner of the bitmap (hence the bitmap content)
 651                  * matches the next task, we dont have to do anything but
 652                  * to set a valid offset in the TSS:
 653                  */
 654                 tss->x86_tss.io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
 655                 return;
 656         }
 657         /*
 658          * Lazy TSS's I/O bitmap copy. We set an invalid offset here
 659          * and we let the task to get a GPF in case an I/O instruction
 660          * is performed.  The handler of the GPF will verify that the
 661          * faulting task has a valid I/O bitmap and, it true, does the
 662          * real copy and restart the instruction.  This will save us
 663          * redundant copies when the currently switched task does not
 664          * perform any I/O during its timeslice.
 665          */
 666         tss->x86_tss.io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET_LAZY;
 667 }
 668
 669 /*
 670  *      switch_to(x,yn) should switch tasks from x to y.
 671  *
 672  * We fsave/fwait so that an exception goes off at the right time
 673  * (as a call from the fsave or fwait in effect) rather than to
 674  * the wrong process. Lazy FP saving no longer makes any sense
 675  * with modern CPU's, and this simplifies a lot of things (SMP
 676  * and UP become the same).
 677  *
 678  * NOTE! We used to use the x86 hardware context switching. The
 679  * reason for not using it any more becomes apparent when you
 680  * try to recover gracefully from saved state that is no longer
 681  * valid (stale segment register values in particular). With the
 682  * hardware task-switch, there is no way to fix up bad state in
 683  * a reasonable manner.
 684  *
 685  * The fact that Intel documents the hardware task-switching to
 686  * be slow is a fairly red herring - this code is not noticeably
 687  * faster. However, there _is_ some room for improvement here,
 688  * so the performance issues may eventually be a valid point.
 689  * More important, however, is the fact that this allows us much
 690  * more flexibility.
 691  *
 692  * The return value (in %ax) will be the "prev" task after
 693  * the task-switch, and shows up in ret_from_fork in entry.S,
 694  * for example.
 695  */
 696 struct task_struct * __switch_to(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p)
 697 {
 698         struct thread_struct *prev = &prev_p->thread,
 699                                  *next = &next_p->thread;
 700         int cpu = smp_processor_id();
 701         struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
 702
 703         /* never put a printk in __switch_to... printk() calls wake_up*() indirectly */
 704
 705         __unlazy_fpu(prev_p);
 706
 707
 708         /* we're going to use this soon, after a few expensive things */
 709         if (next_p->fpu_counter > 5)
 710                 prefetch(next->xstate);
 711
 712         /*
 713          * Reload esp0.
 714          */
 715         load_sp0(tss, next);
 716
 717         /*
 718          * Save away %gs. No need to save %fs, as it was saved on the
 719          * stack on entry.  No need to save %es and %ds, as those are
 720          * always kernel segments while inside the kernel.  Doing this
 721          * before setting the new TLS descriptors avoids the situation
 722          * where we temporarily have non-reloadable segments in %fs
 723          * and %gs.  This could be an issue if the NMI handler ever
 724          * used %fs or %gs (it does not today), or if the kernel is
 725          * running inside of a hypervisor layer.
 726          */
 727         savesegment(gs, prev->gs);
 728
 729         /*
 730          * Load the per-thread Thread-Local Storage descriptor.
 731          */
 732         load_TLS(next, cpu);
 733
 734         /*
 735          * Restore IOPL if needed.  In normal use, the flags restore
 736          * in the switch assembly will handle this.  But if the kernel
 737          * is running virtualized at a non-zero CPL, the popf will
 738          * not restore flags, so it must be done in a separate step.
 739          */
 740         if (get_kernel_rpl() && unlikely(prev->iopl != next->iopl))
 741                 set_iopl_mask(next->iopl);
 742
 743         /*
 744          * Now maybe handle debug registers and/or IO bitmaps
 745          */
 746         if (unlikely(task_thread_info(prev_p)->flags & _TIF_WORK_CTXSW_PREV ||
 747                      task_thread_info(next_p)->flags & _TIF_WORK_CTXSW_NEXT))
 748                 __switch_to_xtra(prev_p, next_p, tss);
 749
 750         /*
 751          * Leave lazy mode, flushing any hypercalls made here.
 752          * This must be done before restoring TLS segments so
 753          * the GDT and LDT are properly updated, and must be
 754          * done before math_state_restore, so the TS bit is up
 755          * to date.
 756          */
 757         arch_leave_lazy_cpu_mode();
 758
 759         /* If the task has used fpu the last 5 timeslices, just do a full
 760          * restore of the math state immediately to avoid the trap; the
 761          * chances of needing FPU soon are obviously high now
 762          */
 763         if (next_p->fpu_counter > 5)
 764                 math_state_restore();
 765
 766         /*
 767          * Restore %gs if needed (which is common)
 768          */
 769         if (prev->gs | next->gs)
 770                 loadsegment(gs, next->gs);
 771
 772         x86_write_percpu(current_task, next_p);
 773
 774         return prev_p;
 775 }
 776
 777 asmlinkage int sys_fork(struct pt_regs regs)
 778 {
 779         return do_fork(SIGCHLD, regs.sp, &regs, 0, NULL, NULL);
 780 }
 781
 782 asmlinkage int sys_clone(struct pt_regs regs)
 783 {
 784         unsigned long clone_flags;
 785         unsigned long newsp;
 786         int __user *parent_tidptr, *child_tidptr;
 787
 788         clone_flags = regs.bx;
 789         newsp = regs.cx;
 790         parent_tidptr = (int __user *)regs.dx;
 791         child_tidptr = (int __user *)regs.di;
 792         if (!newsp)
 793                 newsp = regs.sp;
 794         return do_fork(clone_flags, newsp, &regs, 0, parent_tidptr, child_tidptr);
 795 }
 796
 797 /*
 798  * This is trivial, and on the face of it looks like it
 799  * could equally well be done in user mode.
 800  *
 801  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
 802  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
 803  * done by calling the "clone()" system call directly, you
 804  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
 805  * the information you need.
 806  */
 807 asmlinkage int sys_vfork(struct pt_regs regs)
 808 {
 809         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs.sp, &regs, 0, NULL, NULL);
 810 }
 811
 812 /*
 813  * sys_execve() executes a new program.
 814  */
 815 asmlinkage int sys_execve(struct pt_regs regs)
 816 {
 817         int error;
 818         char * filename;
 819
 820         filename = getname((char __user *) regs.bx);
 821         error = PTR_ERR(filename);
 822         if (IS_ERR(filename))
 823                 goto out;
 824         error = do_execve(filename,
 825                         (char __user * __user *) regs.cx,
 826                         (char __user * __user *) regs.dx,
 827                         &regs);
 828         if (error == 0) {
 829                 /* Make sure we don't return using sysenter.. */
 830                 set_thread_flag(TIF_IRET);
 831         }
 832         putname(filename);
 833 out:
 834         return error;
 835 }
 836
 837 #define top_esp                (THREAD_SIZE - sizeof(unsigned long))
 838 #define top_ebp                (THREAD_SIZE - 2*sizeof(unsigned long))
 839
 840 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 841 {
 842         unsigned long bp, sp, ip;
 843         unsigned long stack_page;
 844         int count = 0;
 845         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 846                 return 0;
 847         stack_page = (unsigned long)task_stack_page(p);
 848         sp = p->thread.sp;
 849         if (!stack_page || sp < stack_page || sp > top_esp+stack_page)
 850                 return 0;
 851         /* include/asm-i386/system.h:switch_to() pushes bp last. */
 852         bp = *(unsigned long *) sp;
 853         do {
 854                 if (bp < stack_page || bp > top_ebp+stack_page)
 855                         return 0;
 856                 ip = *(unsigned long *) (bp+4);
 857                 if (!in_sched_functions(ip))
 858                         return ip;
 859                 bp = *(unsigned long *) bp;
 860         } while (count++ < 16);
 861         return 0;
 862 }
 863
 864 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
 865 {
 866         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
 867                 sp -= get_random_int() % 8192;
 868         return sp & ~0xf;
 869 }
 870
 871 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
 872 {
 873         unsigned long range_end = mm->brk + 0x02000000;
 874         return randomize_range(mm->brk, range_end, 0) ? : mm->brk;
 875 }