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/system.h>
  39 #include <asm/thread_notify.h>
  40 #include <asm/stacktrace.h>
  41 #include <asm/mach/time.h>
  42
  43 #ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
  44 #include <linux/stackprotector.h>
  45 unsigned long __stack_chk_guard __read_mostly;
  46 EXPORT_SYMBOL(__stack_chk_guard);
  47 #endif
  48
  49 static const char *processor_modes[] = {
  50   "USER_26", "FIQ_26" , "IRQ_26" , "SVC_26" , "UK4_26" , "UK5_26" , "UK6_26" , "UK7_26" ,
  51   "UK8_26" , "UK9_26" , "UK10_26", "UK11_26", "UK12_26", "UK13_26", "UK14_26", "UK15_26",
  52   "USER_32", "FIQ_32" , "IRQ_32" , "SVC_32" , "UK4_32" , "UK5_32" , "UK6_32" , "ABT_32" ,
  53   "UK8_32" , "UK9_32" , "UK10_32", "UND_32" , "UK12_32", "UK13_32", "UK14_32", "SYS_32"
  54 };
  55
  56 static const char *isa_modes[] = {
  57   "ARM" , "Thumb" , "Jazelle", "ThumbEE"
  58 };
  59
  60 extern void setup_mm_for_reboot(void);
  61
  62 static volatile int hlt_counter;
  63
  64 void disable_hlt(void)
  65 {
  66         hlt_counter++;
  67 }
  68
  69 EXPORT_SYMBOL(disable_hlt);
  70
  71 void enable_hlt(void)
  72 {
  73         hlt_counter--;
  74 }
  75
  76 EXPORT_SYMBOL(enable_hlt);
  77
  78 static int __init nohlt_setup(char *__unused)
  79 {
  80         hlt_counter = 1;
  81         return 1;
  82 }
  83
  84 static int __init hlt_setup(char *__unused)
  85 {
  86         hlt_counter = 0;
  87         return 1;
  88 }
  89
  90 __setup("nohlt", nohlt_setup);
  91 __setup("hlt", hlt_setup);
  92
  93 extern void call_with_stack(void (*fn)(void *), void *arg, void *sp);
  94 typedef void (*phys_reset_t)(unsigned long);
  95
  96 /*
  97  * A temporary stack to use for CPU reset. This is static so that we
  98  * don't clobber it with the identity mapping. When running with this
  99  * stack, any references to the current task *will not work* so you
 100  * should really do as little as possible before jumping to your reset
 101  * code.
 102  */
 103 static u64 soft_restart_stack[16];
 104
 105 static void __soft_restart(void *addr)
 106 {
 107         phys_reset_t phys_reset;
 108
 109         /* Take out a flat memory mapping. */
 110         setup_mm_for_reboot();
 111
 112         /* Clean and invalidate caches */
 113         flush_cache_all();
 114
 115         /* Turn off caching */
 116         cpu_proc_fin();
 117
 118         /* Push out any further dirty data, and ensure cache is empty */
 119         flush_cache_all();
 120
 121         /* Switch to the identity mapping. */
 122         phys_reset = (phys_reset_t)(unsigned long)virt_to_phys(cpu_reset);
 123         phys_reset((unsigned long)addr);
 124
 125         /* Should never get here. */
 126         BUG();
 127 }
 128
 129 void soft_restart(unsigned long addr)
 130 {
 131         u64 *stack = soft_restart_stack + ARRAY_SIZE(soft_restart_stack);
 132
 133         /* Disable interrupts first */
 134         local_irq_disable();
 135         local_fiq_disable();
 136
 137         /* Disable the L2 if we're the last man standing. */
 138         if (num_online_cpus() == 1)
 139                 outer_disable();
 140
 141         /* Change to the new stack and continue with the reset. */
 142         call_with_stack(__soft_restart, (void *)addr, (void *)stack);
 143
 144         /* Should never get here. */
 145         BUG();
 146 }
 147
 148 static void null_restart(char mode, const char *cmd)
 149 {
 150 }
 151
 152 /*
 153  * Function pointers to optional machine specific functions
 154  */
 155 void (*pm_power_off)(void);
 156 EXPORT_SYMBOL(pm_power_off);
 157
 158 void (*arm_pm_restart)(char str, const char *cmd) = null_restart;
 159 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_pm_restart);
 160
 161 static void do_nothing(void *unused)
 162 {
 163 }
 164
 165 /*
 166  * cpu_idle_wait - Used to ensure that all the CPUs discard old value of
 167  * pm_idle and update to new pm_idle value. Required while changing pm_idle
 168  * handler on SMP systems.
 169  *
 170  * Caller must have changed pm_idle to the new value before the call. Old
 171  * pm_idle value will not be used by any CPU after the return of this function.
 172  */
 173 void cpu_idle_wait(void)
 174 {
 175         smp_mb();
 176         /* kick all the CPUs so that they exit out of pm_idle */
 177         smp_call_function(do_nothing, NULL, 1);
 178 }
 179 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_idle_wait);
 180
 181 /*
 182  * This is our default idle handler.
 183  */
 184
 185 void (*arm_pm_idle)(void);
 186
 187 static void default_idle(void)
 188 {
 189         if (arm_pm_idle)
 190                 arm_pm_idle();
 191         else
 192                 cpu_do_idle();
 193         local_irq_enable();
 194 }
 195
 196 void (*pm_idle)(void) = default_idle;
 197 EXPORT_SYMBOL(pm_idle);
 198
 199 /*
 200  * The idle thread, has rather strange semantics for calling pm_idle,
 201  * but this is what x86 does and we need to do the same, so that
 202  * things like cpuidle get called in the same way.  The only difference
 203  * is that we always respect 'hlt_counter' to prevent low power idle.
 204  */
 205 void cpu_idle(void)
 206 {
 207         local_fiq_enable();
 208
 209         /* endless idle loop with no priority at all */
 210         while (1) {
 211                 tick_nohz_idle_enter();
 212                 rcu_idle_enter();
 213                 leds_event(led_idle_start);
 214                 while (!need_resched()) {
 215 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 216                         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
 217                                 cpu_die();
 218 #endif
 219
 220                         /*
 221                          * We need to disable interrupts here
 222                          * to ensure we don't miss a wakeup call.
 223                          */
 224                         local_irq_disable();
 225 #ifdef CONFIG_PL310_ERRATA_769419
 226                         wmb();
 227 #endif
 228                         if (hlt_counter) {
 229                                 local_irq_enable();
 230                                 cpu_relax();
 231                         } else if (!need_resched()) {
 232                                 stop_critical_timings();
 233                                 if (cpuidle_idle_call())
 234                                         pm_idle();
 235                                 start_critical_timings();
 236                                 /*
 237                                  * pm_idle functions must always
 238                                  * return with IRQs enabled.
 239                                  */
 240                                 WARN_ON(irqs_disabled());
 241                         } else
 242                                 local_irq_enable();
 243                 }
 244                 leds_event(led_idle_end);
 245                 rcu_idle_exit();
 246                 tick_nohz_idle_exit();
 247                 preempt_enable_no_resched();
 248                 schedule();
 249                 preempt_disable();
 250         }
 251 }
 252
 253 static char reboot_mode = 'h';
 254
 255 int __init reboot_setup(char *str)
 256 {
 257         reboot_mode = str[0];
 258         return 1;
 259 }
 260
 261 __setup("reboot=", reboot_setup);
 262
 263 void machine_shutdown(void)
 264 {
 265 #ifdef CONFIG_SMP
 266         smp_send_stop();
 267 #endif
 268 }
 269
 270 void machine_halt(void)
 271 {
 272         machine_shutdown();
 273         while (1);
 274 }
 275
 276 void machine_power_off(void)
 277 {
 278         machine_shutdown();
 279         if (pm_power_off)
 280                 pm_power_off();
 281 }
 282
 283 void machine_restart(char *cmd)
 284 {
 285         machine_shutdown();
 286
 287         arm_pm_restart(reboot_mode, cmd);
 288
 289         /* Give a grace period for failure to restart of 1s */
 290         mdelay(1000);
 291
 292         /* Whoops - the platform was unable to reboot. Tell the user! */
 293         printk("Reboot failed -- System halted\n");
 294         while (1);
 295 }
 296
 297 void __show_regs(struct pt_regs *regs)
 298 {
 299         unsigned long flags;
 300         char buf[64];
 301
 302         printk("CPU: %d    %s  (%s %.*s)\n",
 303                 raw_smp_processor_id(), print_tainted(),
 304                 init_utsname()->release,
 305                 (int)strcspn(init_utsname()->version, " "),
 306                 init_utsname()->version);
 307         print_symbol("PC is at %s\n", instruction_pointer(regs));
 308         print_symbol("LR is at %s\n", regs->ARM_lr);
 309         printk("pc : [<%08lx>]    lr : [<%08lx>]    psr: %08lx\n"
 310                "sp : %08lx  ip : %08lx  fp : %08lx\n",
 311                 regs->ARM_pc, regs->ARM_lr, regs->ARM_cpsr,
 312                 regs->ARM_sp, regs->ARM_ip, regs->ARM_fp);
 313         printk("r10: %08lx  r9 : %08lx  r8 : %08lx\n",
 314                 regs->ARM_r10, regs->ARM_r9,
 315                 regs->ARM_r8);
 316         printk("r7 : %08lx  r6 : %08lx  r5 : %08lx  r4 : %08lx\n",
 317                 regs->ARM_r7, regs->ARM_r6,
 318                 regs->ARM_r5, regs->ARM_r4);
 319         printk("r3 : %08lx  r2 : %08lx  r1 : %08lx  r0 : %08lx\n",
 320                 regs->ARM_r3, regs->ARM_r2,
 321                 regs->ARM_r1, regs->ARM_r0);
 322
 323         flags = regs->ARM_cpsr;
 324         buf[0] = flags & PSR_N_BIT ? 'N' : 'n';
 325         buf[1] = flags & PSR_Z_BIT ? 'Z' : 'z';
 326         buf[2] = flags & PSR_C_BIT ? 'C' : 'c';
 327         buf[3] = flags & PSR_V_BIT ? 'V' : 'v';
 328         buf[4] = '\0';
 329
 330         printk("Flags: %s  IRQs o%s  FIQs o%s  Mode %s  ISA %s  Segment %s\n",
 331                 buf, interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 332                 fast_interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 333                 processor_modes[processor_mode(regs)],
 334                 isa_modes[isa_mode(regs)],
 335                 get_fs() == get_ds() ? "kernel" : "user");
 336 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
 337         {
 338                 unsigned int ctrl;
 339
 340                 buf[0] = '\0';
 341 #ifdef CONFIG_CPU_CP15_MMU
 342                 {
 343                         unsigned int transbase, dac;
 344                         asm("mrc p15, 0, %0, c2, c0\n\t"
 345                             "mrc p15, 0, %1, c3, c0\n"
 346                             : "=r" (transbase), "=r" (dac));
 347                         snprintf(buf, sizeof(buf), "  Table: %08x  DAC: %08x",
 348                                 transbase, dac);
 349                 }
 350 #endif
 351                 asm("mrc p15, 0, %0, c1, c0\n" : "=r" (ctrl));
 352
 353                 printk("Control: %08x%s\n", ctrl, buf);
 354         }
 355 #endif
 356 }
 357
 358 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 359 {
 360         printk("\n");
 361         printk("Pid: %d, comm: %20s\n", task_pid_nr(current), current->comm);
 362         __show_regs(regs);
 363         dump_stack();
 364 }
 365
 366 ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(thread_notify_head);
 367
 368 EXPORT_SYMBOL_GPL(thread_notify_head);
 369
 370 /*
 371  * Free current thread data structures etc..
 372  */
 373 void exit_thread(void)
 374 {
 375         thread_notify(THREAD_NOTIFY_EXIT, current_thread_info());
 376 }
 377
 378 void flush_thread(void)
 379 {
 380         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 381         struct task_struct *tsk = current;
 382
 383         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
 384
 385         memset(thread->used_cp, 0, sizeof(thread->used_cp));
 386         memset(&tsk->thread.debug, 0, sizeof(struct debug_info));
 387         memset(&thread->fpstate, 0, sizeof(union fp_state));
 388
 389         thread_notify(THREAD_NOTIFY_FLUSH, thread);
 390 }
 391
 392 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 393 {
 394 }
 395
 396 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
 397
 398 int
 399 copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long stack_start,
 400             unsigned long stk_sz, struct task_struct *p, struct pt_regs *regs)
 401 {
 402         struct thread_info *thread = task_thread_info(p);
 403         struct pt_regs *childregs = task_pt_regs(p);
 404
 405         *childregs = *regs;
 406         childregs->ARM_r0 = 0;
 407         childregs->ARM_sp = stack_start;
 408
 409         memset(&thread->cpu_context, 0, sizeof(struct cpu_context_save));
 410         thread->cpu_context.sp = (unsigned long)childregs;
 411         thread->cpu_context.pc = (unsigned long)ret_from_fork;
 412
 413         clear_ptrace_hw_breakpoint(p);
 414
 415         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 416                 thread->tp_value = regs->ARM_r3;
 417
 418         thread_notify(THREAD_NOTIFY_COPY, thread);
 419
 420         return 0;
 421 }
 422
 423 /*
 424  * Fill in the task's elfregs structure for a core dump.
 425  */
 426 int dump_task_regs(struct task_struct *t, elf_gregset_t *elfregs)
 427 {
 428         elf_core_copy_regs(elfregs, task_pt_regs(t));
 429         return 1;
 430 }
 431
 432 /*
 433  * fill in the fpe structure for a core dump...
 434  */
 435 int dump_fpu (struct pt_regs *regs, struct user_fp *fp)
 436 {
 437         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 438         int used_math = thread->used_cp[1] | thread->used_cp[2];
 439
 440         if (used_math)
 441                 memcpy(fp, &thread->fpstate.soft, sizeof (*fp));
 442
 443         return used_math != 0;
 444 }
 445 EXPORT_SYMBOL(dump_fpu);
 446
 447 /*
 448  * Shuffle the argument into the correct register before calling the
 449  * thread function.  r4 is the thread argument, r5 is the pointer to
 450  * the thread function, and r6 points to the exit function.
 451  */
 452 extern void kernel_thread_helper(void);
 453 asm(    ".pushsection .text\n"
 454 "       .align\n"
 455 "       .type   kernel_thread_helper, #function\n"
 456 "kernel_thread_helper:\n"
 457 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
 458 "       bl      trace_hardirqs_on\n"
 459 #endif
 460 "       msr     cpsr_c, r7\n"
 461 "       mov     r0, r4\n"
 462 "       mov     lr, r6\n"
 463 "       mov     pc, r5\n"
 464 "       .size   kernel_thread_helper, . - kernel_thread_helper\n"
 465 "       .popsection");
 466
 467 #ifdef CONFIG_ARM_UNWIND
 468 extern void kernel_thread_exit(long code);
 469 asm(    ".pushsection .text\n"
 470 "       .align\n"
 471 "       .type   kernel_thread_exit, #function\n"
 472 "kernel_thread_exit:\n"
 473 "       .fnstart\n"
 474 "       .cantunwind\n"
 475 "       bl      do_exit\n"
 476 "       nop\n"
 477 "       .fnend\n"
 478 "       .size   kernel_thread_exit, . - kernel_thread_exit\n"
 479 "       .popsection");
 480 #else
 481 #define kernel_thread_exit      do_exit
 482 #endif
 483
 484 /*
 485  * Create a kernel thread.
 486  */
 487 pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
 488 {
 489         struct pt_regs regs;
 490
 491         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
 492
 493         regs.ARM_r4 = (unsigned long)arg;
 494         regs.ARM_r5 = (unsigned long)fn;
 495         regs.ARM_r6 = (unsigned long)kernel_thread_exit;
 496         regs.ARM_r7 = SVC_MODE | PSR_ENDSTATE | PSR_ISETSTATE;
 497         regs.ARM_pc = (unsigned long)kernel_thread_helper;
 498         regs.ARM_cpsr = regs.ARM_r7 | PSR_I_BIT;
 499
 500         return do_fork(flags|CLONE_VM|CLONE_UNTRACED, 0, &regs, 0, NULL, NULL);
 501 }
 502 EXPORT_SYMBOL(kernel_thread);
 503
 504 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 505 {
 506         struct stackframe frame;
 507         int count = 0;
 508         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 509                 return 0;
 510
 511         frame.fp = thread_saved_fp(p);
 512         frame.sp = thread_saved_sp(p);
 513         frame.lr = 0;                   /* recovered from the stack */
 514         frame.pc = thread_saved_pc(p);
 515         do {
 516                 int ret = unwind_frame(&frame);
 517                 if (ret < 0)
 518                         return 0;
 519                 if (!in_sched_functions(frame.pc))
 520                         return frame.pc;
 521         } while (count ++ < 16);
 522         return 0;
 523 }
 524
 525 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
 526 {
 527         unsigned long range_end = mm->brk + 0x02000000;
 528         return randomize_range(mm->brk, range_end, 0) ? : mm->brk;
 529 }
 530
 531 #ifdef CONFIG_MMU
 532 /*
 533  * The vectors page is always readable from user space for the
 534  * atomic helpers and the signal restart code. Insert it into the
 535  * gate_vma so that it is visible through ptrace and /proc/<pid>/mem.
 536  */
 537 static struct vm_area_struct gate_vma;
 538
 539 static int __init gate_vma_init(void)
 540 {
 541         gate_vma.vm_start       = 0xffff0000;
 542         gate_vma.vm_end         = 0xffff0000 + PAGE_SIZE;
 543         gate_vma.vm_page_prot   = PAGE_READONLY_EXEC;
 544         gate_vma.vm_flags       = VM_READ | VM_EXEC |
 545                                   VM_MAYREAD | VM_MAYEXEC |
 546                                   VM_ALWAYSDUMP;
 547         return 0;
 548 }
 549 arch_initcall(gate_vma_init);
 550
 551 struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
 552 {
 553         return &gate_vma;
 554 }
 555
 556 int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
 557 {
 558         return (addr >= gate_vma.vm_start) && (addr < gate_vma.vm_end);
 559 }
 560
 561 int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr)
 562 {
 563         return in_gate_area(NULL, addr);
 564 }
 565
 566 const char *arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma)
 567 {
 568         return (vma == &gate_vma) ? "[vectors]" : NULL;
 569 }
 570 #endif