Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh/staging-2.6
[linux-2.6] / 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/tick.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/stddef.h>
18 #include <linux/unistd.h>
19 #include <linux/ptrace.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/mman.h>
22 #include <linux/personality.h>
23 #include <linux/sys.h>
24 #include <linux/user.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/completion.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28 #include <linux/random.h>
29
30 #include <asm/asm.h>
31 #include <asm/bootinfo.h>
32 #include <asm/cpu.h>
33 #include <asm/dsp.h>
34 #include <asm/fpu.h>
35 #include <asm/pgtable.h>
36 #include <asm/system.h>
37 #include <asm/mipsregs.h>
38 #include <asm/processor.h>
39 #include <asm/uaccess.h>
40 #include <asm/io.h>
41 #include <asm/elf.h>
42 #include <asm/isadep.h>
43 #include <asm/inst.h>
44 #include <asm/stacktrace.h>
45
46 /*
47  * The idle thread. There's no useful work to be done, so just try to conserve
48  * power and have a low exit latency (ie sit in a loop waiting for somebody to
49  * say that they'd like to reschedule)
50  */
51 void __noreturn cpu_idle(void)
52 {
53         /* endless idle loop with no priority at all */
54         while (1) {
55                 tick_nohz_stop_sched_tick(1);
56                 while (!need_resched()) {
57 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
58                         extern void smtc_idle_loop_hook(void);
59
60                         smtc_idle_loop_hook();
61 #endif
62                         if (cpu_wait)
63                                 (*cpu_wait)();
64                 }
65                 tick_nohz_restart_sched_tick();
66                 preempt_enable_no_resched();
67                 schedule();
68                 preempt_disable();
69         }
70 }
71
72 asmlinkage void ret_from_fork(void);
73
74 void start_thread(struct pt_regs * regs, unsigned long pc, unsigned long sp)
75 {
76         unsigned long status;
77
78         /* New thread loses kernel privileges. */
79         status = regs->cp0_status & ~(ST0_CU0|ST0_CU1|ST0_FR|KU_MASK);
80 #ifdef CONFIG_64BIT
81         status |= test_thread_flag(TIF_32BIT_REGS) ? 0 : ST0_FR;
82 #endif
83         status |= KU_USER;
84         regs->cp0_status = status;
85         clear_used_math();
86         clear_fpu_owner();
87         if (cpu_has_dsp)
88                 __init_dsp();
89         regs->cp0_epc = pc;
90         regs->regs[29] = sp;
91         current_thread_info()->addr_limit = USER_DS;
92 }
93
94 void exit_thread(void)
95 {
96 }
97
98 void flush_thread(void)
99 {
100 }
101
102 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long usp,
103         unsigned long unused, struct task_struct *p, struct pt_regs *regs)
104 {
105         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
106         struct pt_regs *childregs;
107         long childksp;
108         p->set_child_tid = p->clear_child_tid = NULL;
109
110         childksp = (unsigned long)task_stack_page(p) + THREAD_SIZE - 32;
111
112         preempt_disable();
113
114         if (is_fpu_owner())
115                 save_fp(p);
116
117         if (cpu_has_dsp)
118                 save_dsp(p);
119
120         preempt_enable();
121
122         /* set up new TSS. */
123         childregs = (struct pt_regs *) childksp - 1;
124         *childregs = *regs;
125         childregs->regs[7] = 0; /* Clear error flag */
126
127         childregs->regs[2] = 0; /* Child gets zero as return value */
128         regs->regs[2] = p->pid;
129
130         if (childregs->cp0_status & ST0_CU0) {
131                 childregs->regs[28] = (unsigned long) ti;
132                 childregs->regs[29] = childksp;
133                 ti->addr_limit = KERNEL_DS;
134         } else {
135                 childregs->regs[29] = usp;
136                 ti->addr_limit = USER_DS;
137         }
138         p->thread.reg29 = (unsigned long) childregs;
139         p->thread.reg31 = (unsigned long) ret_from_fork;
140
141         /*
142          * New tasks lose permission to use the fpu. This accelerates context
143          * switching for most programs since they don't use the fpu.
144          */
145         p->thread.cp0_status = read_c0_status() & ~(ST0_CU2|ST0_CU1);
146         childregs->cp0_status &= ~(ST0_CU2|ST0_CU1);
147
148 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
149         /*
150          * SMTC restores TCStatus after Status, and the CU bits
151          * are aliased there.
152          */
153         childregs->cp0_tcstatus &= ~(ST0_CU2|ST0_CU1);
154 #endif
155         clear_tsk_thread_flag(p, TIF_USEDFPU);
156
157 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_FPAFF
158         clear_tsk_thread_flag(p, TIF_FPUBOUND);
159 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_FPAFF */
160
161         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
162                 ti->tp_value = regs->regs[7];
163
164         return 0;
165 }
166
167 /* Fill in the fpu structure for a core dump.. */
168 int dump_fpu(struct pt_regs *regs, elf_fpregset_t *r)
169 {
170         memcpy(r, &current->thread.fpu, sizeof(current->thread.fpu));
171
172         return 1;
173 }
174
175 void elf_dump_regs(elf_greg_t *gp, struct pt_regs *regs)
176 {
177         int i;
178
179         for (i = 0; i < EF_R0; i++)
180                 gp[i] = 0;
181         gp[EF_R0] = 0;
182         for (i = 1; i <= 31; i++)
183                 gp[EF_R0 + i] = regs->regs[i];
184         gp[EF_R26] = 0;
185         gp[EF_R27] = 0;
186         gp[EF_LO] = regs->lo;
187         gp[EF_HI] = regs->hi;
188         gp[EF_CP0_EPC] = regs->cp0_epc;
189         gp[EF_CP0_BADVADDR] = regs->cp0_badvaddr;
190         gp[EF_CP0_STATUS] = regs->cp0_status;
191         gp[EF_CP0_CAUSE] = regs->cp0_cause;
192 #ifdef EF_UNUSED0
193         gp[EF_UNUSED0] = 0;
194 #endif
195 }
196
197 int dump_task_regs(struct task_struct *tsk, elf_gregset_t *regs)
198 {
199         elf_dump_regs(*regs, task_pt_regs(tsk));
200         return 1;
201 }
202
203 int dump_task_fpu(struct task_struct *t, elf_fpregset_t *fpr)
204 {
205         memcpy(fpr, &t->thread.fpu, sizeof(current->thread.fpu));
206
207         return 1;
208 }
209
210 /*
211  * Create a kernel thread
212  */
213 static void __noreturn kernel_thread_helper(void *arg, int (*fn)(void *))
214 {
215         do_exit(fn(arg));
216 }
217
218 long kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
219 {
220         struct pt_regs regs;
221
222         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
223
224         regs.regs[4] = (unsigned long) arg;
225         regs.regs[5] = (unsigned long) fn;
226         regs.cp0_epc = (unsigned long) kernel_thread_helper;
227         regs.cp0_status = read_c0_status();
228 #if defined(CONFIG_CPU_R3000) || defined(CONFIG_CPU_TX39XX)
229         regs.cp0_status = (regs.cp0_status & ~(ST0_KUP | ST0_IEP | ST0_IEC)) |
230                           ((regs.cp0_status & (ST0_KUC | ST0_IEC)) << 2);
231 #else
232         regs.cp0_status |= ST0_EXL;
233 #endif
234
235         /* Ok, create the new process.. */
236         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED, 0, &regs, 0, NULL, NULL);
237 }
238
239 /*
240  *
241  */
242 struct mips_frame_info {
243         void            *func;
244         unsigned long   func_size;
245         int             frame_size;
246         int             pc_offset;
247 };
248
249 static inline int is_ra_save_ins(union mips_instruction *ip)
250 {
251         /* sw / sd $ra, offset($sp) */
252         return (ip->i_format.opcode == sw_op || ip->i_format.opcode == sd_op) &&
253                 ip->i_format.rs == 29 &&
254                 ip->i_format.rt == 31;
255 }
256
257 static inline int is_jal_jalr_jr_ins(union mips_instruction *ip)
258 {
259         if (ip->j_format.opcode == jal_op)
260                 return 1;
261         if (ip->r_format.opcode != spec_op)
262                 return 0;
263         return ip->r_format.func == jalr_op || ip->r_format.func == jr_op;
264 }
265
266 static inline int is_sp_move_ins(union mips_instruction *ip)
267 {
268         /* addiu/daddiu sp,sp,-imm */
269         if (ip->i_format.rs != 29 || ip->i_format.rt != 29)
270                 return 0;
271         if (ip->i_format.opcode == addiu_op || ip->i_format.opcode == daddiu_op)
272                 return 1;
273         return 0;
274 }
275
276 static int get_frame_info(struct mips_frame_info *info)
277 {
278         union mips_instruction *ip = info->func;
279         unsigned max_insns = info->func_size / sizeof(union mips_instruction);
280         unsigned i;
281
282         info->pc_offset = -1;
283         info->frame_size = 0;
284
285         if (!ip)
286                 goto err;
287
288         if (max_insns == 0)
289                 max_insns = 128U;       /* unknown function size */
290         max_insns = min(128U, max_insns);
291
292         for (i = 0; i < max_insns; i++, ip++) {
293
294                 if (is_jal_jalr_jr_ins(ip))
295                         break;
296                 if (!info->frame_size) {
297                         if (is_sp_move_ins(ip))
298                                 info->frame_size = - ip->i_format.simmediate;
299                         continue;
300                 }
301                 if (info->pc_offset == -1 && is_ra_save_ins(ip)) {
302                         info->pc_offset =
303                                 ip->i_format.simmediate / sizeof(long);
304                         break;
305                 }
306         }
307         if (info->frame_size && info->pc_offset >= 0) /* nested */
308                 return 0;
309         if (info->pc_offset < 0) /* leaf */
310                 return 1;
311         /* prologue seems boggus... */
312 err:
313         return -1;
314 }
315
316 static struct mips_frame_info schedule_mfi __read_mostly;
317
318 static int __init frame_info_init(void)
319 {
320         unsigned long size = 0;
321 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
322         unsigned long ofs;
323
324         kallsyms_lookup_size_offset((unsigned long)schedule, &size, &ofs);
325 #endif
326         schedule_mfi.func = schedule;
327         schedule_mfi.func_size = size;
328
329         get_frame_info(&schedule_mfi);
330
331         /*
332          * Without schedule() frame info, result given by
333          * thread_saved_pc() and get_wchan() are not reliable.
334          */
335         if (schedule_mfi.pc_offset < 0)
336                 printk("Can't analyze schedule() prologue at %p\n", schedule);
337
338         return 0;
339 }
340
341 arch_initcall(frame_info_init);
342
343 /*
344  * Return saved PC of a blocked thread.
345  */
346 unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *tsk)
347 {
348         struct thread_struct *t = &tsk->thread;
349
350         /* New born processes are a special case */
351         if (t->reg31 == (unsigned long) ret_from_fork)
352                 return t->reg31;
353         if (schedule_mfi.pc_offset < 0)
354                 return 0;
355         return ((unsigned long *)t->reg29)[schedule_mfi.pc_offset];
356 }
357
358
359 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
360 /* used by show_backtrace() */
361 unsigned long unwind_stack(struct task_struct *task, unsigned long *sp,
362                            unsigned long pc, unsigned long *ra)
363 {
364         unsigned long stack_page;
365         struct mips_frame_info info;
366         unsigned long size, ofs;
367         int leaf;
368         extern void ret_from_irq(void);
369         extern void ret_from_exception(void);
370
371         stack_page = (unsigned long)task_stack_page(task);
372         if (!stack_page)
373                 return 0;
374
375         /*
376          * If we reached the bottom of interrupt context,
377          * return saved pc in pt_regs.
378          */
379         if (pc == (unsigned long)ret_from_irq ||
380             pc == (unsigned long)ret_from_exception) {
381                 struct pt_regs *regs;
382                 if (*sp >= stack_page &&
383                     *sp + sizeof(*regs) <= stack_page + THREAD_SIZE - 32) {
384                         regs = (struct pt_regs *)*sp;
385                         pc = regs->cp0_epc;
386                         if (__kernel_text_address(pc)) {
387                                 *sp = regs->regs[29];
388                                 *ra = regs->regs[31];
389                                 return pc;
390                         }
391                 }
392                 return 0;
393         }
394         if (!kallsyms_lookup_size_offset(pc, &size, &ofs))
395                 return 0;
396         /*
397          * Return ra if an exception occured at the first instruction
398          */
399         if (unlikely(ofs == 0)) {
400                 pc = *ra;
401                 *ra = 0;
402                 return pc;
403         }
404
405         info.func = (void *)(pc - ofs);
406         info.func_size = ofs;   /* analyze from start to ofs */
407         leaf = get_frame_info(&info);
408         if (leaf < 0)
409                 return 0;
410
411         if (*sp < stack_page ||
412             *sp + info.frame_size > stack_page + THREAD_SIZE - 32)
413                 return 0;
414
415         if (leaf)
416                 /*
417                  * For some extreme cases, get_frame_info() can
418                  * consider wrongly a nested function as a leaf
419                  * one. In that cases avoid to return always the
420                  * same value.
421                  */
422                 pc = pc != *ra ? *ra : 0;
423         else
424                 pc = ((unsigned long *)(*sp))[info.pc_offset];
425
426         *sp += info.frame_size;
427         *ra = 0;
428         return __kernel_text_address(pc) ? pc : 0;
429 }
430 #endif
431
432 /*
433  * get_wchan - a maintenance nightmare^W^Wpain in the ass ...
434  */
435 unsigned long get_wchan(struct task_struct *task)
436 {
437         unsigned long pc = 0;
438 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
439         unsigned long sp;
440         unsigned long ra = 0;
441 #endif
442
443         if (!task || task == current || task->state == TASK_RUNNING)
444                 goto out;
445         if (!task_stack_page(task))
446                 goto out;
447
448         pc = thread_saved_pc(task);
449
450 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
451         sp = task->thread.reg29 + schedule_mfi.frame_size;
452
453         while (in_sched_functions(pc))
454                 pc = unwind_stack(task, &sp, pc, &ra);
455 #endif
456
457 out:
458         return pc;
459 }
460
461 /*
462  * Don't forget that the stack pointer must be aligned on a 8 bytes
463  * boundary for 32-bits ABI and 16 bytes for 64-bits ABI.
464  */
465 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
466 {
467         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
468                 sp -= get_random_int() & ~PAGE_MASK;
469
470         return sp & ALMASK;
471 }