Merge ../linus
[linux-2.6] / arch / xtensa / kernel / process.c
1 /*
2  * arch/xtensa/kernel/process.c
3  *
4  * Xtensa Processor version.
5  *
6  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
7  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
8  * for more details.
9  *
10  * Copyright (C) 2001 - 2005 Tensilica Inc.
11  *
12  * Joe Taylor <joe@tensilica.com, joetylr@yahoo.com>
13  * Chris Zankel <chris@zankel.net>
14  * Marc Gauthier <marc@tensilica.com, marc@alumni.uwaterloo.ca>
15  * Kevin Chea
16  */
17
18 #include <linux/errno.h>
19 #include <linux/sched.h>
20 #include <linux/kernel.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/smp.h>
23 #include <linux/smp_lock.h>
24 #include <linux/stddef.h>
25 #include <linux/unistd.h>
26 #include <linux/ptrace.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/elf.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/prctl.h>
31 #include <linux/init_task.h>
32 #include <linux/module.h>
33 #include <linux/mqueue.h>
34
35 #include <asm/pgtable.h>
36 #include <asm/uaccess.h>
37 #include <asm/system.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/processor.h>
40 #include <asm/platform.h>
41 #include <asm/mmu.h>
42 #include <asm/irq.h>
43 #include <asm/atomic.h>
44 #include <asm/asm-offsets.h>
45 #include <asm/regs.h>
46
47 extern void ret_from_fork(void);
48
49 static struct fs_struct init_fs = INIT_FS;
50 static struct files_struct init_files = INIT_FILES;
51 static struct signal_struct init_signals = INIT_SIGNALS(init_signals);
52 static struct sighand_struct init_sighand = INIT_SIGHAND(init_sighand);
53 struct mm_struct init_mm = INIT_MM(init_mm);
54 EXPORT_SYMBOL(init_mm);
55
56 union thread_union init_thread_union
57         __attribute__((__section__(".data.init_task"))) =
58 { INIT_THREAD_INFO(init_task) };
59
60 struct task_struct init_task = INIT_TASK(init_task);
61 EXPORT_SYMBOL(init_task);
62
63 struct task_struct *current_set[NR_CPUS] = {&init_task, };
64
65 void (*pm_power_off)(void) = NULL;
66 EXPORT_SYMBOL(pm_power_off);
67
68
69 /*
70  * Powermanagement idle function, if any is provided by the platform.
71  */
72
73 void cpu_idle(void)
74 {
75         local_irq_enable();
76
77         /* endless idle loop with no priority at all */
78         while (1) {
79                 while (!need_resched())
80                         platform_idle();
81                 preempt_enable_no_resched();
82                 schedule();
83                 preempt_disable();
84         }
85 }
86
87 /*
88  * Free current thread data structures etc..
89  */
90
91 void exit_thread(void)
92 {
93 }
94
95 void flush_thread(void)
96 {
97 }
98
99 /*
100  * Copy thread.
101  *
102  * The stack layout for the new thread looks like this:
103  *
104  *      +------------------------+ <- sp in childregs (= tos)
105  *      |       childregs        |
106  *      +------------------------+ <- thread.sp = sp in dummy-frame
107  *      |      dummy-frame       |    (saved in dummy-frame spill-area)
108  *      +------------------------+
109  *
110  * We create a dummy frame to return to ret_from_fork:
111  *   a0 points to ret_from_fork (simulating a call4)
112  *   sp points to itself (thread.sp)
113  *   a2, a3 are unused.
114  *
115  * Note: This is a pristine frame, so we don't need any spill region on top of
116  *       childregs.
117  */
118
119 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long usp,
120                 unsigned long unused,
121                 struct task_struct * p, struct pt_regs * regs)
122 {
123         struct pt_regs *childregs;
124         unsigned long tos;
125         int user_mode = user_mode(regs);
126
127         /* Set up new TSS. */
128         tos = (unsigned long)task_stack_page(p) + THREAD_SIZE;
129         if (user_mode)
130                 childregs = (struct pt_regs*)(tos - PT_USER_SIZE);
131         else
132                 childregs = (struct pt_regs*)tos - 1;
133
134         *childregs = *regs;
135
136         /* Create a call4 dummy-frame: a0 = 0, a1 = childregs. */
137         *((int*)childregs - 3) = (unsigned long)childregs;
138         *((int*)childregs - 4) = 0;
139
140         childregs->areg[1] = tos;
141         childregs->areg[2] = 0;
142         p->set_child_tid = p->clear_child_tid = NULL;
143         p->thread.ra = MAKE_RA_FOR_CALL((unsigned long)ret_from_fork, 0x1);
144         p->thread.sp = (unsigned long)childregs;
145         if (user_mode(regs)) {
146
147                 int len = childregs->wmask & ~0xf;
148                 childregs->areg[1] = usp;
149                 memcpy(&childregs->areg[XCHAL_NUM_AREGS - len/4],
150                        &regs->areg[XCHAL_NUM_AREGS - len/4], len);
151
152                 if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
153                         childregs->areg[2] = childregs->areg[6];
154
155         } else {
156                 /* In kernel space, we start a new thread with a new stack. */
157                 childregs->wmask = 1;
158         }
159         return 0;
160 }
161
162
163 /*
164  * These bracket the sleeping functions..
165  */
166
167 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
168 {
169         unsigned long sp, pc;
170         unsigned long stack_page = (unsigned long) task_stack_page(p);
171         int count = 0;
172
173         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
174                 return 0;
175
176         sp = p->thread.sp;
177         pc = MAKE_PC_FROM_RA(p->thread.ra, p->thread.sp);
178
179         do {
180                 if (sp < stack_page + sizeof(struct task_struct) ||
181                     sp >= (stack_page + THREAD_SIZE) ||
182                     pc == 0)
183                         return 0;
184                 if (!in_sched_functions(pc))
185                         return pc;
186
187                 /* Stack layout: sp-4: ra, sp-3: sp' */
188
189                 pc = MAKE_PC_FROM_RA(*(unsigned long*)sp - 4, sp);
190                 sp = *(unsigned long *)sp - 3;
191         } while (count++ < 16);
192         return 0;
193 }
194
195 /*
196  * do_copy_regs() gathers information from 'struct pt_regs' and
197  * 'current->thread.areg[]' to fill in the xtensa_gregset_t
198  * structure.
199  *
200  * xtensa_gregset_t and 'struct pt_regs' are vastly different formats
201  * of processor registers.  Besides different ordering,
202  * xtensa_gregset_t contains non-live register information that
203  * 'struct pt_regs' does not.  Exception handling (primarily) uses
204  * 'struct pt_regs'.  Core files and ptrace use xtensa_gregset_t.
205  *
206  */
207
208 void do_copy_regs (xtensa_gregset_t *elfregs, struct pt_regs *regs,
209                    struct task_struct *tsk)
210 {
211         int i, n, wb_offset;
212
213         elfregs->xchal_config_id0 = XCHAL_HW_CONFIGID0;
214         elfregs->xchal_config_id1 = XCHAL_HW_CONFIGID1;
215
216         __asm__ __volatile__ ("rsr  %0, 176\n" : "=a" (i));
217         elfregs->cpux = i;
218         __asm__ __volatile__ ("rsr  %0, 208\n" : "=a" (i));
219         elfregs->cpuy = i;
220
221         /* Note:  PS.EXCM is not set while user task is running; its
222          * being set in regs->ps is for exception handling convenience.
223          */
224
225         elfregs->pc             = regs->pc;
226         elfregs->ps             = (regs->ps & ~(1 << PS_EXCM_BIT));
227         elfregs->exccause       = regs->exccause;
228         elfregs->excvaddr       = regs->excvaddr;
229         elfregs->windowbase     = regs->windowbase;
230         elfregs->windowstart    = regs->windowstart;
231         elfregs->lbeg           = regs->lbeg;
232         elfregs->lend           = regs->lend;
233         elfregs->lcount         = regs->lcount;
234         elfregs->sar            = regs->sar;
235         elfregs->syscall        = regs->syscall;
236
237         /* Copy register file.
238          * The layout looks like this:
239          *
240          * |  a0 ... a15  | Z ... Z |  arX ... arY  |
241          *  current window  unused    saved frames
242          */
243
244         memset (elfregs->ar, 0, sizeof(elfregs->ar));
245
246         wb_offset = regs->windowbase * 4;
247         n = (regs->wmask&1)? 4 : (regs->wmask&2)? 8 : (regs->wmask&4)? 12 : 16;
248
249         for (i = 0; i < n; i++)
250                 elfregs->ar[(wb_offset + i) % XCHAL_NUM_AREGS] = regs->areg[i];
251
252         n = (regs->wmask >> 4) * 4;
253
254         for (i = XCHAL_NUM_AREGS - n; n > 0; i++, n--)
255                 elfregs->ar[(wb_offset + i) % XCHAL_NUM_AREGS] = regs->areg[i];
256 }
257
258 void xtensa_elf_core_copy_regs (xtensa_gregset_t *elfregs, struct pt_regs *regs)
259 {
260         do_copy_regs ((xtensa_gregset_t *)elfregs, regs, current);
261 }
262
263
264 /* The inverse of do_copy_regs().  No error or sanity checking. */
265
266 void do_restore_regs (xtensa_gregset_t *elfregs, struct pt_regs *regs,
267                       struct task_struct *tsk)
268 {
269         int i, n, wb_offset;
270
271         /* Note:  PS.EXCM is not set while user task is running; it
272          * needs to be set in regs->ps is for exception handling convenience.
273          */
274
275         regs->pc                = elfregs->pc;
276         regs->ps                = (elfregs->ps | (1 << PS_EXCM_BIT));
277         regs->exccause          = elfregs->exccause;
278         regs->excvaddr          = elfregs->excvaddr;
279         regs->windowbase        = elfregs->windowbase;
280         regs->windowstart       = elfregs->windowstart;
281         regs->lbeg              = elfregs->lbeg;
282         regs->lend              = elfregs->lend;
283         regs->lcount            = elfregs->lcount;
284         regs->sar               = elfregs->sar;
285         regs->syscall   = elfregs->syscall;
286
287         /* Clear everything. */
288
289         memset (regs->areg, 0, sizeof(regs->areg));
290
291         /* Copy regs from live window frame. */
292
293         wb_offset = regs->windowbase * 4;
294         n = (regs->wmask&1)? 4 : (regs->wmask&2)? 8 : (regs->wmask&4)? 12 : 16;
295
296         for (i = 0; i < n; i++)
297                 regs->areg[(wb_offset+i) % XCHAL_NUM_AREGS] = elfregs->ar[i];
298
299         n = (regs->wmask >> 4) * 4;
300
301         for (i = XCHAL_NUM_AREGS - n; n > 0; i++, n--)
302                 regs->areg[(wb_offset+i) % XCHAL_NUM_AREGS] = elfregs->ar[i];
303 }
304
305 /*
306  * do_save_fpregs() gathers information from 'struct pt_regs' and
307  * 'current->thread' to fill in the elf_fpregset_t structure.
308  *
309  * Core files and ptrace use elf_fpregset_t.
310  */
311
312 void do_save_fpregs (elf_fpregset_t *fpregs, struct pt_regs *regs,
313                      struct task_struct *tsk)
314 {
315 #if XCHAL_HAVE_CP
316
317         extern unsigned char    _xtensa_reginfo_tables[];
318         extern unsigned         _xtensa_reginfo_table_size;
319         int i;
320         unsigned long flags;
321
322         /* Before dumping coprocessor state from memory,
323          * ensure any live coprocessor contents for this
324          * task are first saved to memory:
325          */
326         local_irq_save(flags);
327
328         for (i = 0; i < XCHAL_CP_MAX; i++) {
329                 if (tsk == coprocessor_info[i].owner) {
330                         enable_coprocessor(i);
331                         save_coprocessor_registers(
332                             tsk->thread.cp_save+coprocessor_info[i].offset,i);
333                         disable_coprocessor(i);
334                 }
335         }
336
337         local_irq_restore(flags);
338
339         /* Now dump coprocessor & extra state: */
340         memcpy((unsigned char*)fpregs,
341                 _xtensa_reginfo_tables, _xtensa_reginfo_table_size);
342         memcpy((unsigned char*)fpregs + _xtensa_reginfo_table_size,
343                 tsk->thread.cp_save, XTENSA_CP_EXTRA_SIZE);
344 #endif
345 }
346
347 /*
348  * The inverse of do_save_fpregs().
349  * Copies coprocessor and extra state from fpregs into regs and tsk->thread.
350  * Returns 0 on success, non-zero if layout doesn't match.
351  */
352
353 int  do_restore_fpregs (elf_fpregset_t *fpregs, struct pt_regs *regs,
354                         struct task_struct *tsk)
355 {
356 #if XCHAL_HAVE_CP
357
358         extern unsigned char    _xtensa_reginfo_tables[];
359         extern unsigned         _xtensa_reginfo_table_size;
360         int i;
361         unsigned long flags;
362
363         /* Make sure save area layouts match.
364          * FIXME:  in the future we could allow restoring from
365          * a different layout of the same registers, by comparing
366          * fpregs' table with _xtensa_reginfo_tables and matching
367          * entries and copying registers one at a time.
368          * Not too sure yet whether that's very useful.
369          */
370
371         if( memcmp((unsigned char*)fpregs,
372                 _xtensa_reginfo_tables, _xtensa_reginfo_table_size) ) {
373             return -1;
374         }
375
376         /* Before restoring coprocessor state from memory,
377          * ensure any live coprocessor contents for this
378          * task are first invalidated.
379          */
380
381         local_irq_save(flags);
382
383         for (i = 0; i < XCHAL_CP_MAX; i++) {
384                 if (tsk == coprocessor_info[i].owner) {
385                         enable_coprocessor(i);
386                         save_coprocessor_registers(
387                             tsk->thread.cp_save+coprocessor_info[i].offset,i);
388                         coprocessor_info[i].owner = 0;
389                         disable_coprocessor(i);
390                 }
391         }
392
393         local_irq_restore(flags);
394
395         /*  Now restore coprocessor & extra state:  */
396
397         memcpy(tsk->thread.cp_save,
398                 (unsigned char*)fpregs + _xtensa_reginfo_table_size,
399                 XTENSA_CP_EXTRA_SIZE);
400 #endif
401         return 0;
402 }
403 /*
404  * Fill in the CP structure for a core dump for a particular task.
405  */
406
407 int
408 dump_task_fpu(struct pt_regs *regs, struct task_struct *task, elf_fpregset_t *r)
409 {
410         return 0;       /* no coprocessors active on this processor */
411 }
412
413 /*
414  * Fill in the CP structure for a core dump.
415  * This includes any FPU coprocessor.
416  * Here, we dump all coprocessors, and other ("extra") custom state.
417  *
418  * This function is called by elf_core_dump() in fs/binfmt_elf.c
419  * (in which case 'regs' comes from calls to do_coredump, see signals.c).
420  */
421 int  dump_fpu(struct pt_regs *regs, elf_fpregset_t *r)
422 {
423         return dump_task_fpu(regs, current, r);
424 }
425
426 asmlinkage
427 long xtensa_clone(unsigned long clone_flags, unsigned long newsp,
428                   void __user *parent_tid, void *child_tls,
429                   void __user *child_tid, long a5,
430                   struct pt_regs *regs)
431 {
432         if (!newsp)
433                 newsp = regs->areg[1];
434         return do_fork(clone_flags, newsp, regs, 0, parent_tid, child_tid);
435 }
436
437 /*
438  *  * xtensa_execve() executes a new program.
439  *   */
440
441 asmlinkage
442 long xtensa_execve(char __user *name, char __user * __user *argv,
443                    char __user * __user *envp,
444                    long a3, long a4, long a5,
445                    struct pt_regs *regs)
446 {
447         long error;
448         char * filename;
449
450         filename = getname(name);
451         error = PTR_ERR(filename);
452         if (IS_ERR(filename))
453                 goto out;
454         // FIXME: release coprocessor??
455         error = do_execve(filename, argv, envp, regs);
456         if (error == 0) {
457                 task_lock(current);
458                 current->ptrace &= ~PT_DTRACE;
459                 task_unlock(current);
460         }
461         putname(filename);
462 out:
463         return error;
464 }
465