arch/s390/kernel/process.c

   1 /*
   2  *  arch/s390/kernel/process.c
   3  *
   4  *  S390 version
   5  *    Copyright (C) 1999 IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation
   6  *    Author(s): Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com),
   7  *               Hartmut Penner (hp@de.ibm.com),
   8  *               Denis Joseph Barrow (djbarrow@de.ibm.com,barrow_dj@yahoo.com),
   9  *
  10  *  Derived from "arch/i386/kernel/process.c"
  11  *    Copyright (C) 1995, Linus Torvalds
  12  */
  13
  14 /*
  15  * This file handles the architecture-dependent parts of process handling..
  16  */
  17
  18 #include <linux/config.h>
  19 #include <linux/compiler.h>
  20 #include <linux/cpu.h>
  21 #include <linux/errno.h>
  22 #include <linux/sched.h>
  23 #include <linux/kernel.h>
  24 #include <linux/mm.h>
  25 #include <linux/smp.h>
  26 #include <linux/smp_lock.h>
  27 #include <linux/stddef.h>
  28 #include <linux/unistd.h>
  29 #include <linux/ptrace.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/user.h>
  33 #include <linux/a.out.h>
  34 #include <linux/interrupt.h>
  35 #include <linux/delay.h>
  36 #include <linux/reboot.h>
  37 #include <linux/init.h>
  38 #include <linux/module.h>
  39 #include <linux/notifier.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/processor.h>
  46 #include <asm/irq.h>
  47 #include <asm/timer.h>
  48
  49 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
  50
  51 /*
  52  * Return saved PC of a blocked thread. used in kernel/sched.
  53  * resume in entry.S does not create a new stack frame, it
  54  * just stores the registers %r6-%r15 to the frame given by
  55  * schedule. We want to return the address of the caller of
  56  * schedule, so we have to walk the backchain one time to
  57  * find the frame schedule() store its return address.
  58  */
  59 unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *tsk)
  60 {
  61         struct stack_frame *sf;
  62
  63         sf = (struct stack_frame *) tsk->thread.ksp;
  64         sf = (struct stack_frame *) sf->back_chain;
  65         return sf->gprs[8];
  66 }
  67
  68 /*
  69  * Need to know about CPUs going idle?
  70  */
  71 static struct notifier_block *idle_chain;
  72
  73 int register_idle_notifier(struct notifier_block *nb)
  74 {
  75         return notifier_chain_register(&idle_chain, nb);
  76 }
  77 EXPORT_SYMBOL(register_idle_notifier);
  78
  79 int unregister_idle_notifier(struct notifier_block *nb)
  80 {
  81         return notifier_chain_unregister(&idle_chain, nb);
  82 }
  83 EXPORT_SYMBOL(unregister_idle_notifier);
  84
  85 void do_monitor_call(struct pt_regs *regs, long interruption_code)
  86 {
  87         /* disable monitor call class 0 */
  88         __ctl_clear_bit(8, 15);
  89
  90         notifier_call_chain(&idle_chain, CPU_NOT_IDLE,
  91                             (void *)(long) smp_processor_id());
  92 }
  93
  94 /*
  95  * The idle loop on a S390...
  96  */
  97 void default_idle(void)
  98 {
  99         psw_t wait_psw;
 100         unsigned long reg;
 101         int cpu, rc;
 102
 103         local_irq_disable();
 104         if (need_resched()) {
 105                 local_irq_enable();
 106                 schedule();
 107                 return;
 108         }
 109
 110         /* CPU is going idle. */
 111         cpu = smp_processor_id();
 112         rc = notifier_call_chain(&idle_chain, CPU_IDLE, (void *)(long) cpu);
 113         if (rc != NOTIFY_OK && rc != NOTIFY_DONE)
 114                 BUG();
 115         if (rc != NOTIFY_OK) {
 116                 local_irq_enable();
 117                 return;
 118         }
 119
 120         /* enable monitor call class 0 */
 121         __ctl_set_bit(8, 15);
 122
 123 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 124         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
 125                 cpu_die();
 126 #endif
 127
 128         /*
 129          * Wait for external, I/O or machine check interrupt and
 130          * switch off machine check bit after the wait has ended.
 131          */
 132         wait_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS | PSW_MASK_MCHECK | PSW_MASK_WAIT |
 133                 PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT;
 134 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
 135         asm volatile (
 136                 "    basr %0,0\n"
 137                 "0:  la   %0,1f-0b(%0)\n"
 138                 "    st   %0,4(%1)\n"
 139                 "    oi   4(%1),0x80\n"
 140                 "    lpsw 0(%1)\n"
 141                 "1:  la   %0,2f-1b(%0)\n"
 142                 "    st   %0,4(%1)\n"
 143                 "    oi   4(%1),0x80\n"
 144                 "    ni   1(%1),0xf9\n"
 145                 "    lpsw 0(%1)\n"
 146                 "2:"
 147                 : "=&a" (reg) : "a" (&wait_psw) : "memory", "cc" );
 148 #else /* CONFIG_ARCH_S390X */
 149         asm volatile (
 150                 "    larl  %0,0f\n"
 151                 "    stg   %0,8(%1)\n"
 152                 "    lpswe 0(%1)\n"
 153                 "0:  larl  %0,1f\n"
 154                 "    stg   %0,8(%1)\n"
 155                 "    ni    1(%1),0xf9\n"
 156                 "    lpswe 0(%1)\n"
 157                 "1:"
 158                 : "=&a" (reg) : "a" (&wait_psw) : "memory", "cc" );
 159 #endif /* CONFIG_ARCH_S390X */
 160 }
 161
 162 void cpu_idle(void)
 163 {
 164         for (;;)
 165                 default_idle();
 166 }
 167
 168 void show_regs(struct pt_regs *regs)
 169 {
 170         struct task_struct *tsk = current;
 171
 172         printk("CPU:    %d    %s\n", tsk->thread_info->cpu, print_tainted());
 173         printk("Process %s (pid: %d, task: %p, ksp: %p)\n",
 174                current->comm, current->pid, (void *) tsk,
 175                (void *) tsk->thread.ksp);
 176
 177         show_registers(regs);
 178         /* Show stack backtrace if pt_regs is from kernel mode */
 179         if (!(regs->psw.mask & PSW_MASK_PSTATE))
 180                 show_trace(0,(unsigned long *) regs->gprs[15]);
 181 }
 182
 183 extern void kernel_thread_starter(void);
 184
 185 __asm__(".align 4\n"
 186         "kernel_thread_starter:\n"
 187         "    la    2,0(10)\n"
 188         "    basr  14,9\n"
 189         "    la    2,0\n"
 190         "    br    11\n");
 191
 192 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
 193 {
 194         struct pt_regs regs;
 195
 196         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
 197         regs.psw.mask = PSW_KERNEL_BITS | PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT;
 198         regs.psw.addr = (unsigned long) kernel_thread_starter | PSW_ADDR_AMODE;
 199         regs.gprs[9] = (unsigned long) fn;
 200         regs.gprs[10] = (unsigned long) arg;
 201         regs.gprs[11] = (unsigned long) do_exit;
 202         regs.orig_gpr2 = -1;
 203
 204         /* Ok, create the new process.. */
 205         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED,
 206                        0, &regs, 0, NULL, NULL);
 207 }
 208
 209 /*
 210  * Free current thread data structures etc..
 211  */
 212 void exit_thread(void)
 213 {
 214 }
 215
 216 void flush_thread(void)
 217 {
 218         clear_used_math();
 219         clear_tsk_thread_flag(current, TIF_USEDFPU);
 220 }
 221
 222 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 223 {
 224 }
 225
 226 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long new_stackp,
 227         unsigned long unused,
 228         struct task_struct * p, struct pt_regs * regs)
 229 {
 230         struct fake_frame
 231           {
 232             struct stack_frame sf;
 233             struct pt_regs childregs;
 234           } *frame;
 235
 236         frame = ((struct fake_frame *)
 237                  (THREAD_SIZE + (unsigned long) p->thread_info)) - 1;
 238         p->thread.ksp = (unsigned long) frame;
 239         /* Store access registers to kernel stack of new process. */
 240         frame->childregs = *regs;
 241         frame->childregs.gprs[2] = 0;   /* child returns 0 on fork. */
 242         frame->childregs.gprs[15] = new_stackp;
 243         frame->sf.back_chain = 0;
 244
 245         /* new return point is ret_from_fork */
 246         frame->sf.gprs[8] = (unsigned long) ret_from_fork;
 247
 248         /* fake return stack for resume(), don't go back to schedule */
 249         frame->sf.gprs[9] = (unsigned long) frame;
 250
 251         /* Save access registers to new thread structure. */
 252         save_access_regs(&p->thread.acrs[0]);
 253
 254 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
 255         /*
 256          * save fprs to current->thread.fp_regs to merge them with
 257          * the emulated registers and then copy the result to the child.
 258          */
 259         save_fp_regs(&current->thread.fp_regs);
 260         memcpy(&p->thread.fp_regs, &current->thread.fp_regs,
 261                sizeof(s390_fp_regs));
 262         p->thread.user_seg = __pa((unsigned long) p->mm->pgd) | _SEGMENT_TABLE;
 263         /* Set a new TLS ?  */
 264         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 265                 p->thread.acrs[0] = regs->gprs[6];
 266 #else /* CONFIG_ARCH_S390X */
 267         /* Save the fpu registers to new thread structure. */
 268         save_fp_regs(&p->thread.fp_regs);
 269         p->thread.user_seg = __pa((unsigned long) p->mm->pgd) | _REGION_TABLE;
 270         /* Set a new TLS ?  */
 271         if (clone_flags & CLONE_SETTLS) {
 272                 if (test_thread_flag(TIF_31BIT)) {
 273                         p->thread.acrs[0] = (unsigned int) regs->gprs[6];
 274                 } else {
 275                         p->thread.acrs[0] = (unsigned int)(regs->gprs[6] >> 32);
 276                         p->thread.acrs[1] = (unsigned int) regs->gprs[6];
 277                 }
 278         }
 279 #endif /* CONFIG_ARCH_S390X */
 280         /* start new process with ar4 pointing to the correct address space */
 281         p->thread.mm_segment = get_fs();
 282         /* Don't copy debug registers */
 283         memset(&p->thread.per_info,0,sizeof(p->thread.per_info));
 284
 285         return 0;
 286 }
 287
 288 asmlinkage long sys_fork(struct pt_regs regs)
 289 {
 290         return do_fork(SIGCHLD, regs.gprs[15], &regs, 0, NULL, NULL);
 291 }
 292
 293 asmlinkage long sys_clone(struct pt_regs regs)
 294 {
 295         unsigned long clone_flags;
 296         unsigned long newsp;
 297         int __user *parent_tidptr, *child_tidptr;
 298
 299         clone_flags = regs.gprs[3];
 300         newsp = regs.orig_gpr2;
 301         parent_tidptr = (int __user *) regs.gprs[4];
 302         child_tidptr = (int __user *) regs.gprs[5];
 303         if (!newsp)
 304                 newsp = regs.gprs[15];
 305         return do_fork(clone_flags, newsp, &regs, 0,
 306                        parent_tidptr, child_tidptr);
 307 }
 308
 309 /*
 310  * This is trivial, and on the face of it looks like it
 311  * could equally well be done in user mode.
 312  *
 313  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
 314  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
 315  * done by calling the "clone()" system call directly, you
 316  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
 317  * the information you need.
 318  */
 319 asmlinkage long sys_vfork(struct pt_regs regs)
 320 {
 321         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD,
 322                        regs.gprs[15], &regs, 0, NULL, NULL);
 323 }
 324
 325 /*
 326  * sys_execve() executes a new program.
 327  */
 328 asmlinkage long sys_execve(struct pt_regs regs)
 329 {
 330         int error;
 331         char * filename;
 332
 333         filename = getname((char __user *) regs.orig_gpr2);
 334         error = PTR_ERR(filename);
 335         if (IS_ERR(filename))
 336                 goto out;
 337         error = do_execve(filename, (char __user * __user *) regs.gprs[3],
 338                           (char __user * __user *) regs.gprs[4], &regs);
 339         if (error == 0) {
 340                 task_lock(current);
 341                 current->ptrace &= ~PT_DTRACE;
 342                 task_unlock(current);
 343                 current->thread.fp_regs.fpc = 0;
 344                 if (MACHINE_HAS_IEEE)
 345                         asm volatile("sfpc %0,%0" : : "d" (0));
 346         }
 347         putname(filename);
 348 out:
 349         return error;
 350 }
 351
 352
 353 /*
 354  * fill in the FPU structure for a core dump.
 355  */
 356 int dump_fpu (struct pt_regs * regs, s390_fp_regs *fpregs)
 357 {
 358 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
 359         /*
 360          * save fprs to current->thread.fp_regs to merge them with
 361          * the emulated registers and then copy the result to the dump.
 362          */
 363         save_fp_regs(&current->thread.fp_regs);
 364         memcpy(fpregs, &current->thread.fp_regs, sizeof(s390_fp_regs));
 365 #else /* CONFIG_ARCH_S390X */
 366         save_fp_regs(fpregs);
 367 #endif /* CONFIG_ARCH_S390X */
 368         return 1;
 369 }
 370
 371 /*
 372  * fill in the user structure for a core dump..
 373  */
 374 void dump_thread(struct pt_regs * regs, struct user * dump)
 375 {
 376
 377 /* changed the size calculations - should hopefully work better. lbt */
 378         dump->magic = CMAGIC;
 379         dump->start_code = 0;
 380         dump->start_stack = regs->gprs[15] & ~(PAGE_SIZE - 1);
 381         dump->u_tsize = current->mm->end_code >> PAGE_SHIFT;
 382         dump->u_dsize = (current->mm->brk + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 383         dump->u_dsize -= dump->u_tsize;
 384         dump->u_ssize = 0;
 385         if (dump->start_stack < TASK_SIZE)
 386                 dump->u_ssize = (TASK_SIZE - dump->start_stack) >> PAGE_SHIFT;
 387         memcpy(&dump->regs, regs, sizeof(s390_regs));
 388         dump_fpu (regs, &dump->regs.fp_regs);
 389         dump->regs.per_info = current->thread.per_info;
 390 }
 391
 392 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 393 {
 394         struct stack_frame *sf, *low, *high;
 395         unsigned long return_address;
 396         int count;
 397
 398         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING || !p->thread_info)
 399                 return 0;
 400         low = (struct stack_frame *) p->thread_info;
 401         high = (struct stack_frame *)
 402                 ((unsigned long) p->thread_info + THREAD_SIZE) - 1;
 403         sf = (struct stack_frame *) (p->thread.ksp & PSW_ADDR_INSN);
 404         if (sf <= low || sf > high)
 405                 return 0;
 406         for (count = 0; count < 16; count++) {
 407                 sf = (struct stack_frame *) (sf->back_chain & PSW_ADDR_INSN);
 408                 if (sf <= low || sf > high)
 409                         return 0;
 410                 return_address = sf->gprs[8] & PSW_ADDR_INSN;
 411                 if (!in_sched_functions(return_address))
 412                         return return_address;
 413         }
 414         return 0;
 415 }
 416