arch/arm/kernel/process.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/kernel/process.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1996-2000 Russell King - Converted to ARM.
   5  *  Original Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11 #include <stdarg.h>
  12
  13 #include <linux/export.h>
  14 #include <linux/sched.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/mm.h>
  17 #include <linux/stddef.h>
  18 #include <linux/unistd.h>
  19 #include <linux/user.h>
  20 #include <linux/delay.h>
  21 #include <linux/reboot.h>
  22 #include <linux/interrupt.h>
  23 #include <linux/kallsyms.h>
  24 #include <linux/init.h>
  25 #include <linux/cpu.h>
  26 #include <linux/elfcore.h>
  27 #include <linux/pm.h>
  28 #include <linux/tick.h>
  29 #include <linux/utsname.h>
  30 #include <linux/uaccess.h>
  31 #include <linux/random.h>
  32 #include <linux/hw_breakpoint.h>
  33 #include <linux/cpuidle.h>
  34
  35 #include <asm/cacheflush.h>
  36 #include <asm/leds.h>
  37 #include <asm/processor.h>
  38 #include <asm/thread_notify.h>
  39 #include <asm/stacktrace.h>
  40 #include <asm/mach/time.h>
  41
  42 #ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
  43 #include <linux/stackprotector.h>
  44 unsigned long __stack_chk_guard __read_mostly;
  45 EXPORT_SYMBOL(__stack_chk_guard);
  46 #endif
  47
  48 static const char *processor_modes[] = {
  49   "USER_26", "FIQ_26" , "IRQ_26" , "SVC_26" , "UK4_26" , "UK5_26" , "UK6_26" , "UK7_26" ,
  50   "UK8_26" , "UK9_26" , "UK10_26", "UK11_26", "UK12_26", "UK13_26", "UK14_26", "UK15_26",
  51   "USER_32", "FIQ_32" , "IRQ_32" , "SVC_32" , "UK4_32" , "UK5_32" , "UK6_32" , "ABT_32" ,
  52   "UK8_32" , "UK9_32" , "UK10_32", "UND_32" , "UK12_32", "UK13_32", "UK14_32", "SYS_32"
  53 };
  54
  55 static const char *isa_modes[] = {
  56   "ARM" , "Thumb" , "Jazelle", "ThumbEE"
  57 };
  58
  59 extern void setup_mm_for_reboot(void);
  60
  61 static volatile int hlt_counter;
  62
  63 void disable_hlt(void)
  64 {
  65         hlt_counter++;
  66 }
  67
  68 EXPORT_SYMBOL(disable_hlt);
  69
  70 void enable_hlt(void)
  71 {
  72         hlt_counter--;
  73 }
  74
  75 EXPORT_SYMBOL(enable_hlt);
  76
  77 static int __init nohlt_setup(char *__unused)
  78 {
  79         hlt_counter = 1;
  80         return 1;
  81 }
  82
  83 static int __init hlt_setup(char *__unused)
  84 {
  85         hlt_counter = 0;
  86         return 1;
  87 }
  88
  89 __setup("nohlt", nohlt_setup);
  90 __setup("hlt", hlt_setup);
  91
  92 extern void call_with_stack(void (*fn)(void *), void *arg, void *sp);
  93 typedef void (*phys_reset_t)(unsigned long);
  94
  95 /*
  96  * A temporary stack to use for CPU reset. This is static so that we
  97  * don't clobber it with the identity mapping. When running with this
  98  * stack, any references to the current task *will not work* so you
  99  * should really do as little as possible before jumping to your reset
 100  * code.
 101  */
 102 static u64 soft_restart_stack[16];
 103
 104 static void __soft_restart(void *addr)
 105 {
 106         phys_reset_t phys_reset;
 107
 108         /* Take out a flat memory mapping. */
 109         setup_mm_for_reboot();
 110
 111         /* Clean and invalidate caches */
 112         flush_cache_all();
 113
 114         /* Turn off caching */
 115         cpu_proc_fin();
 116
 117         /* Push out any further dirty data, and ensure cache is empty */
 118         flush_cache_all();
 119
 120         /* Switch to the identity mapping. */
 121         phys_reset = (phys_reset_t)(unsigned long)virt_to_phys(cpu_reset);
 122         phys_reset((unsigned long)addr);
 123
 124         /* Should never get here. */
 125         BUG();
 126 }
 127
 128 void soft_restart(unsigned long addr)
 129 {
 130         u64 *stack = soft_restart_stack + ARRAY_SIZE(soft_restart_stack);
 131
 132         /* Disable interrupts first */
 133         local_irq_disable();
 134         local_fiq_disable();
 135
 136         /* Disable the L2 if we're the last man standing. */
 137         if (num_online_cpus() == 1)
 138                 outer_disable();
 139
 140         /* Change to the new stack and continue with the reset. */
 141         call_with_stack(__soft_restart, (void *)addr, (void *)stack);
 142
 143         /* Should never get here. */
 144         BUG();
 145 }
 146
 147 static void null_restart(char mode, const char *cmd)
 148 {
 149 }
 150
 151 /*
 152  * Function pointers to optional machine specific functions
 153  */
 154 void (*pm_power_off)(void);
 155 EXPORT_SYMBOL(pm_power_off);
 156
 157 void (*arm_pm_restart)(char str, const char *cmd) = null_restart;
 158 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_pm_restart);
 159
 160 static void do_nothing(void *unused)
 161 {
 162 }
 163
 164 /*
 165  * cpu_idle_wait - Used to ensure that all the CPUs discard old value of
 166  * pm_idle and update to new pm_idle value. Required while changing pm_idle
 167  * handler on SMP systems.
 168  *
 169  * Caller must have changed pm_idle to the new value before the call. Old
 170  * pm_idle value will not be used by any CPU after the return of this function.
 171  */
 172 void cpu_idle_wait(void)
 173 {
 174         smp_mb();
 175         /* kick all the CPUs so that they exit out of pm_idle */
 176         smp_call_function(do_nothing, NULL, 1);
 177 }
 178 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_idle_wait);
 179
 180 /*
 181  * This is our default idle handler.
 182  */
 183
 184 void (*arm_pm_idle)(void);
 185
 186 static void default_idle(void)
 187 {
 188         if (arm_pm_idle)
 189                 arm_pm_idle();
 190         else
 191                 cpu_do_idle();
 192         local_irq_enable();
 193 }
 194
 195 void (*pm_idle)(void) = default_idle;
 196 EXPORT_SYMBOL(pm_idle);
 197
 198 /*
 199  * The idle thread, has rather strange semantics for calling pm_idle,
 200  * but this is what x86 does and we need to do the same, so that
 201  * things like cpuidle get called in the same way.  The only difference
 202  * is that we always respect 'hlt_counter' to prevent low power idle.
 203  */
 204 void cpu_idle(void)
 205 {
 206         local_fiq_enable();
 207
 208         /* endless idle loop with no priority at all */
 209         while (1) {
 210                 tick_nohz_idle_enter();
 211                 rcu_idle_enter();
 212                 leds_event(led_idle_start);
 213                 while (!need_resched()) {
 214 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 215                         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
 216                                 cpu_die();
 217 #endif
 218
 219                         /*
 220                          * We need to disable interrupts here
 221                          * to ensure we don't miss a wakeup call.
 222                          */
 223                         local_irq_disable();
 224 #ifdef CONFIG_PL310_ERRATA_769419
 225                         wmb();
 226 #endif
 227                         if (hlt_counter) {
 228                                 local_irq_enable();
 229                                 cpu_relax();
 230                         } else if (!need_resched()) {
 231                                 stop_critical_timings();
 232                                 if (cpuidle_idle_call())
 233                                         pm_idle();
 234                                 start_critical_timings();
 235                                 /*
 236                                  * pm_idle functions must always
 237                                  * return with IRQs enabled.
 238                                  */
 239                                 WARN_ON(irqs_disabled());
 240                         } else
 241                                 local_irq_enable();
 242                 }
 243                 leds_event(led_idle_end);
 244                 rcu_idle_exit();
 245                 tick_nohz_idle_exit();
 246                 schedule_preempt_disabled();
 247         }
 248 }
 249
 250 static char reboot_mode = 'h';
 251
 252 int __init reboot_setup(char *str)
 253 {
 254         reboot_mode = str[0];
 255         return 1;
 256 }
 257
 258 __setup("reboot=", reboot_setup);
 259
 260 void machine_shutdown(void)
 261 {
 262 #ifdef CONFIG_SMP
 263         smp_send_stop();
 264 #endif
 265 }
 266
 267 void machine_halt(void)
 268 {
 269         machine_shutdown();
 270         while (1);
 271 }
 272
 273 void machine_power_off(void)
 274 {
 275         machine_shutdown();
 276         if (pm_power_off)
 277                 pm_power_off();
 278 }
 279
 280 void machine_restart(char *cmd)
 281 {
 282         machine_shutdown();
 283
 284         arm_pm_restart(reboot_mode, cmd);
 285
 286         /* Give a grace period for failure to restart of 1s */
 287         mdelay(1000);
 288
 289         /* Whoops - the platform was unable to reboot. Tell the user! */
 290         printk("Reboot failed -- System halted\n");
 291         while (1);
 292 }
 293
 294 void __show_regs(struct pt_regs *regs)
 295 {
 296         unsigned long flags;
 297         char buf[64];
 298
 299         printk("CPU: %d    %s  (%s %.*s)\n",
 300                 raw_smp_processor_id(), print_tainted(),
 301                 init_utsname()->release,
 302                 (int)strcspn(init_utsname()->version, " "),
 303                 init_utsname()->version);
 304         print_symbol("PC is at %s\n", instruction_pointer(regs));
 305         print_symbol("LR is at %s\n", regs->ARM_lr);
 306         printk("pc : [<%08lx>]    lr : [<%08lx>]    psr: %08lx\n"
 307                "sp : %08lx  ip : %08lx  fp : %08lx\n",
 308                 regs->ARM_pc, regs->ARM_lr, regs->ARM_cpsr,
 309                 regs->ARM_sp, regs->ARM_ip, regs->ARM_fp);
 310         printk("r10: %08lx  r9 : %08lx  r8 : %08lx\n",
 311                 regs->ARM_r10, regs->ARM_r9,
 312                 regs->ARM_r8);
 313         printk("r7 : %08lx  r6 : %08lx  r5 : %08lx  r4 : %08lx\n",
 314                 regs->ARM_r7, regs->ARM_r6,
 315                 regs->ARM_r5, regs->ARM_r4);
 316         printk("r3 : %08lx  r2 : %08lx  r1 : %08lx  r0 : %08lx\n",
 317                 regs->ARM_r3, regs->ARM_r2,
 318                 regs->ARM_r1, regs->ARM_r0);
 319
 320         flags = regs->ARM_cpsr;
 321         buf[0] = flags & PSR_N_BIT ? 'N' : 'n';
 322         buf[1] = flags & PSR_Z_BIT ? 'Z' : 'z';
 323         buf[2] = flags & PSR_C_BIT ? 'C' : 'c';
 324         buf[3] = flags & PSR_V_BIT ? 'V' : 'v';
 325         buf[4] = '\0';
 326
 327         printk("Flags: %s  IRQs o%s  FIQs o%s  Mode %s  ISA %s  Segment %s\n",
 328                 buf, interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 329                 fast_interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 330                 processor_modes[processor_mode(regs)],
 331                 isa_modes[isa_mode(regs)],
 332                 get_fs() == get_ds() ? "kernel" : "user");
 333 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
 334         {
 335                 unsigned int ctrl;
 336
 337                 buf[0] = '\0';
 338 #ifdef CONFIG_CPU_CP15_MMU
 339                 {
 340                         unsigned int transbase, dac;
 341                         asm("mrc p15, 0, %0, c2, c0\n\t"
 342                             "mrc p15, 0, %1, c3, c0\n"
 343                             : "=r" (transbase), "=r" (dac));
 344                         snprintf(buf, sizeof(buf), "  Table: %08x  DAC: %08x",
 345                                 transbase, dac);
 346                 }
 347 #endif
 348                 asm("mrc p15, 0, %0, c1, c0\n" : "=r" (ctrl));
 349
 350                 printk("Control: %08x%s\n", ctrl, buf);
 351         }
 352 #endif
 353 }
 354
 355 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 356 {
 357         printk("\n");
 358         printk("Pid: %d, comm: %20s\n", task_pid_nr(current), current->comm);
 359         __show_regs(regs);
 360         dump_stack();
 361 }
 362
 363 ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(thread_notify_head);
 364
 365 EXPORT_SYMBOL_GPL(thread_notify_head);
 366
 367 /*
 368  * Free current thread data structures etc..
 369  */
 370 void exit_thread(void)
 371 {
 372         thread_notify(THREAD_NOTIFY_EXIT, current_thread_info());
 373 }
 374
 375 void flush_thread(void)
 376 {
 377         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 378         struct task_struct *tsk = current;
 379
 380         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
 381
 382         memset(thread->used_cp, 0, sizeof(thread->used_cp));
 383         memset(&tsk->thread.debug, 0, sizeof(struct debug_info));
 384         memset(&thread->fpstate, 0, sizeof(union fp_state));
 385
 386         thread_notify(THREAD_NOTIFY_FLUSH, thread);
 387 }
 388
 389 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 390 {
 391 }
 392
 393 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
 394
 395 int
 396 copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long stack_start,
 397             unsigned long stk_sz, struct task_struct *p, struct pt_regs *regs)
 398 {
 399         struct thread_info *thread = task_thread_info(p);
 400         struct pt_regs *childregs = task_pt_regs(p);
 401
 402         *childregs = *regs;
 403         childregs->ARM_r0 = 0;
 404         childregs->ARM_sp = stack_start;
 405
 406         memset(&thread->cpu_context, 0, sizeof(struct cpu_context_save));
 407         thread->cpu_context.sp = (unsigned long)childregs;
 408         thread->cpu_context.pc = (unsigned long)ret_from_fork;
 409
 410         clear_ptrace_hw_breakpoint(p);
 411
 412         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 413                 thread->tp_value = regs->ARM_r3;
 414
 415         thread_notify(THREAD_NOTIFY_COPY, thread);
 416
 417         return 0;
 418 }
 419
 420 /*
 421  * Fill in the task's elfregs structure for a core dump.
 422  */
 423 int dump_task_regs(struct task_struct *t, elf_gregset_t *elfregs)
 424 {
 425         elf_core_copy_regs(elfregs, task_pt_regs(t));
 426         return 1;
 427 }
 428
 429 /*
 430  * fill in the fpe structure for a core dump...
 431  */
 432 int dump_fpu (struct pt_regs *regs, struct user_fp *fp)
 433 {
 434         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 435         int used_math = thread->used_cp[1] | thread->used_cp[2];
 436
 437         if (used_math)
 438                 memcpy(fp, &thread->fpstate.soft, sizeof (*fp));
 439
 440         return used_math != 0;
 441 }
 442 EXPORT_SYMBOL(dump_fpu);
 443
 444 /*
 445  * Shuffle the argument into the correct register before calling the
 446  * thread function.  r4 is the thread argument, r5 is the pointer to
 447  * the thread function, and r6 points to the exit function.
 448  */
 449 extern void kernel_thread_helper(void);
 450 asm(    ".pushsection .text\n"
 451 "       .align\n"
 452 "       .type   kernel_thread_helper, #function\n"
 453 "kernel_thread_helper:\n"
 454 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
 455 "       bl      trace_hardirqs_on\n"
 456 #endif
 457 "       msr     cpsr_c, r7\n"
 458 "       mov     r0, r4\n"
 459 "       mov     lr, r6\n"
 460 "       mov     pc, r5\n"
 461 "       .size   kernel_thread_helper, . - kernel_thread_helper\n"
 462 "       .popsection");
 463
 464 #ifdef CONFIG_ARM_UNWIND
 465 extern void kernel_thread_exit(long code);
 466 asm(    ".pushsection .text\n"
 467 "       .align\n"
 468 "       .type   kernel_thread_exit, #function\n"
 469 "kernel_thread_exit:\n"
 470 "       .fnstart\n"
 471 "       .cantunwind\n"
 472 "       bl      do_exit\n"
 473 "       nop\n"
 474 "       .fnend\n"
 475 "       .size   kernel_thread_exit, . - kernel_thread_exit\n"
 476 "       .popsection");
 477 #else
 478 #define kernel_thread_exit      do_exit
 479 #endif
 480
 481 /*
 482  * Create a kernel thread.
 483  */
 484 pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
 485 {
 486         struct pt_regs regs;
 487
 488         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
 489
 490         regs.ARM_r4 = (unsigned long)arg;
 491         regs.ARM_r5 = (unsigned long)fn;
 492         regs.ARM_r6 = (unsigned long)kernel_thread_exit;
 493         regs.ARM_r7 = SVC_MODE | PSR_ENDSTATE | PSR_ISETSTATE;
 494         regs.ARM_pc = (unsigned long)kernel_thread_helper;
 495         regs.ARM_cpsr = regs.ARM_r7 | PSR_I_BIT;
 496
 497         return do_fork(flags|CLONE_VM|CLONE_UNTRACED, 0, &regs, 0, NULL, NULL);
 498 }
 499 EXPORT_SYMBOL(kernel_thread);
 500
 501 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 502 {
 503         struct stackframe frame;
 504         int count = 0;
 505         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 506                 return 0;
 507
 508         frame.fp = thread_saved_fp(p);
 509         frame.sp = thread_saved_sp(p);
 510         frame.lr = 0;                   /* recovered from the stack */
 511         frame.pc = thread_saved_pc(p);
 512         do {
 513                 int ret = unwind_frame(&frame);
 514                 if (ret < 0)
 515                         return 0;
 516                 if (!in_sched_functions(frame.pc))
 517                         return frame.pc;
 518         } while (count ++ < 16);
 519         return 0;
 520 }
 521
 522 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
 523 {
 524         unsigned long range_end = mm->brk + 0x02000000;
 525         return randomize_range(mm->brk, range_end, 0) ? : mm->brk;
 526 }
 527
 528 #ifdef CONFIG_MMU
 529 /*
 530  * The vectors page is always readable from user space for the
 531  * atomic helpers and the signal restart code.  Let's declare a mapping
 532  * for it so it is visible through ptrace and /proc/<pid>/mem.
 533  */
 534
 535 int vectors_user_mapping(void)
 536 {
 537         struct mm_struct *mm = current->mm;
 538         return install_special_mapping(mm, 0xffff0000, PAGE_SIZE,
 539                                        VM_READ | VM_EXEC |
 540                                        VM_MAYREAD | VM_MAYEXEC | VM_RESERVED,
 541                                        NULL);
 542 }
 543
 544 const char *arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma)
 545 {
 546         return (vma->vm_start == 0xffff0000) ? "[vectors]" : NULL;
 547 }
 548 #endif