mtd: nand: Add SmartMedia device table to sm_common module
[pandora-kernel.git] / arch / x86 / kernel / process_64.c
1 /*
2  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
3  *
4  *  Pentium III FXSR, SSE support
5  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
6  *
7  *  X86-64 port
8  *      Andi Kleen.
9  *
10  *      CPU hotplug support - ashok.raj@intel.com
11  */
12
13 /*
14  * This file handles the architecture-dependent parts of process handling..
15  */
16
17 #include <linux/stackprotector.h>
18 #include <linux/cpu.h>
19 #include <linux/errno.h>
20 #include <linux/sched.h>
21 #include <linux/fs.h>
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/mm.h>
24 #include <linux/elfcore.h>
25 #include <linux/smp.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/user.h>
28 #include <linux/interrupt.h>
29 #include <linux/delay.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/ptrace.h>
32 #include <linux/notifier.h>
33 #include <linux/kprobes.h>
34 #include <linux/kdebug.h>
35 #include <linux/tick.h>
36 #include <linux/prctl.h>
37 #include <linux/uaccess.h>
38 #include <linux/io.h>
39 #include <linux/ftrace.h>
40
41 #include <asm/pgtable.h>
42 #include <asm/system.h>
43 #include <asm/processor.h>
44 #include <asm/i387.h>
45 #include <asm/mmu_context.h>
46 #include <asm/prctl.h>
47 #include <asm/desc.h>
48 #include <asm/proto.h>
49 #include <asm/ia32.h>
50 #include <asm/idle.h>
51 #include <asm/syscalls.h>
52 #include <asm/ds.h>
53 #include <asm/debugreg.h>
54
55 asmlinkage extern void ret_from_fork(void);
56
57 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, old_rsp);
58 static DEFINE_PER_CPU(unsigned char, is_idle);
59
60 unsigned long kernel_thread_flags = CLONE_VM | CLONE_UNTRACED;
61
62 static ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(idle_notifier);
63
64 void idle_notifier_register(struct notifier_block *n)
65 {
66         atomic_notifier_chain_register(&idle_notifier, n);
67 }
68 EXPORT_SYMBOL_GPL(idle_notifier_register);
69
70 void idle_notifier_unregister(struct notifier_block *n)
71 {
72         atomic_notifier_chain_unregister(&idle_notifier, n);
73 }
74 EXPORT_SYMBOL_GPL(idle_notifier_unregister);
75
76 void enter_idle(void)
77 {
78         percpu_write(is_idle, 1);
79         atomic_notifier_call_chain(&idle_notifier, IDLE_START, NULL);
80 }
81
82 static void __exit_idle(void)
83 {
84         if (x86_test_and_clear_bit_percpu(0, is_idle) == 0)
85                 return;
86         atomic_notifier_call_chain(&idle_notifier, IDLE_END, NULL);
87 }
88
89 /* Called from interrupts to signify idle end */
90 void exit_idle(void)
91 {
92         /* idle loop has pid 0 */
93         if (current->pid)
94                 return;
95         __exit_idle();
96 }
97
98 #ifndef CONFIG_SMP
99 static inline void play_dead(void)
100 {
101         BUG();
102 }
103 #endif
104
105 /*
106  * The idle thread. There's no useful work to be
107  * done, so just try to conserve power and have a
108  * low exit latency (ie sit in a loop waiting for
109  * somebody to say that they'd like to reschedule)
110  */
111 void cpu_idle(void)
112 {
113         current_thread_info()->status |= TS_POLLING;
114
115         /*
116          * If we're the non-boot CPU, nothing set the stack canary up
117          * for us.  CPU0 already has it initialized but no harm in
118          * doing it again.  This is a good place for updating it, as
119          * we wont ever return from this function (so the invalid
120          * canaries already on the stack wont ever trigger).
121          */
122         boot_init_stack_canary();
123
124         /* endless idle loop with no priority at all */
125         while (1) {
126                 tick_nohz_stop_sched_tick(1);
127                 while (!need_resched()) {
128
129                         rmb();
130
131                         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
132                                 play_dead();
133                         /*
134                          * Idle routines should keep interrupts disabled
135                          * from here on, until they go to idle.
136                          * Otherwise, idle callbacks can misfire.
137                          */
138                         local_irq_disable();
139                         enter_idle();
140                         /* Don't trace irqs off for idle */
141                         stop_critical_timings();
142                         pm_idle();
143                         start_critical_timings();
144                         /* In many cases the interrupt that ended idle
145                            has already called exit_idle. But some idle
146                            loops can be woken up without interrupt. */
147                         __exit_idle();
148                 }
149
150                 tick_nohz_restart_sched_tick();
151                 preempt_enable_no_resched();
152                 schedule();
153                 preempt_disable();
154         }
155 }
156
157 /* Prints also some state that isn't saved in the pt_regs */
158 void __show_regs(struct pt_regs *regs, int all)
159 {
160         unsigned long cr0 = 0L, cr2 = 0L, cr3 = 0L, cr4 = 0L, fs, gs, shadowgs;
161         unsigned long d0, d1, d2, d3, d6, d7;
162         unsigned int fsindex, gsindex;
163         unsigned int ds, cs, es;
164
165         show_regs_common();
166         printk(KERN_INFO "RIP: %04lx:[<%016lx>] ", regs->cs & 0xffff, regs->ip);
167         printk_address(regs->ip, 1);
168         printk(KERN_INFO "RSP: %04lx:%016lx  EFLAGS: %08lx\n", regs->ss,
169                         regs->sp, regs->flags);
170         printk(KERN_INFO "RAX: %016lx RBX: %016lx RCX: %016lx\n",
171                regs->ax, regs->bx, regs->cx);
172         printk(KERN_INFO "RDX: %016lx RSI: %016lx RDI: %016lx\n",
173                regs->dx, regs->si, regs->di);
174         printk(KERN_INFO "RBP: %016lx R08: %016lx R09: %016lx\n",
175                regs->bp, regs->r8, regs->r9);
176         printk(KERN_INFO "R10: %016lx R11: %016lx R12: %016lx\n",
177                regs->r10, regs->r11, regs->r12);
178         printk(KERN_INFO "R13: %016lx R14: %016lx R15: %016lx\n",
179                regs->r13, regs->r14, regs->r15);
180
181         asm("movl %%ds,%0" : "=r" (ds));
182         asm("movl %%cs,%0" : "=r" (cs));
183         asm("movl %%es,%0" : "=r" (es));
184         asm("movl %%fs,%0" : "=r" (fsindex));
185         asm("movl %%gs,%0" : "=r" (gsindex));
186
187         rdmsrl(MSR_FS_BASE, fs);
188         rdmsrl(MSR_GS_BASE, gs);
189         rdmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, shadowgs);
190
191         if (!all)
192                 return;
193
194         cr0 = read_cr0();
195         cr2 = read_cr2();
196         cr3 = read_cr3();
197         cr4 = read_cr4();
198
199         printk(KERN_INFO "FS:  %016lx(%04x) GS:%016lx(%04x) knlGS:%016lx\n",
200                fs, fsindex, gs, gsindex, shadowgs);
201         printk(KERN_INFO "CS:  %04x DS: %04x ES: %04x CR0: %016lx\n", cs, ds,
202                         es, cr0);
203         printk(KERN_INFO "CR2: %016lx CR3: %016lx CR4: %016lx\n", cr2, cr3,
204                         cr4);
205
206         get_debugreg(d0, 0);
207         get_debugreg(d1, 1);
208         get_debugreg(d2, 2);
209         printk(KERN_INFO "DR0: %016lx DR1: %016lx DR2: %016lx\n", d0, d1, d2);
210         get_debugreg(d3, 3);
211         get_debugreg(d6, 6);
212         get_debugreg(d7, 7);
213         printk(KERN_INFO "DR3: %016lx DR6: %016lx DR7: %016lx\n", d3, d6, d7);
214 }
215
216 void show_regs(struct pt_regs *regs)
217 {
218         show_registers(regs);
219         show_trace(NULL, regs, (void *)(regs + 1), regs->bp);
220 }
221
222 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
223 {
224         if (dead_task->mm) {
225                 if (dead_task->mm->context.size) {
226                         printk("WARNING: dead process %8s still has LDT? <%p/%d>\n",
227                                         dead_task->comm,
228                                         dead_task->mm->context.ldt,
229                                         dead_task->mm->context.size);
230                         BUG();
231                 }
232         }
233 }
234
235 static inline void set_32bit_tls(struct task_struct *t, int tls, u32 addr)
236 {
237         struct user_desc ud = {
238                 .base_addr = addr,
239                 .limit = 0xfffff,
240                 .seg_32bit = 1,
241                 .limit_in_pages = 1,
242                 .useable = 1,
243         };
244         struct desc_struct *desc = t->thread.tls_array;
245         desc += tls;
246         fill_ldt(desc, &ud);
247 }
248
249 static inline u32 read_32bit_tls(struct task_struct *t, int tls)
250 {
251         return get_desc_base(&t->thread.tls_array[tls]);
252 }
253
254 /*
255  * This gets called before we allocate a new thread and copy
256  * the current task into it.
257  */
258 void prepare_to_copy(struct task_struct *tsk)
259 {
260         unlazy_fpu(tsk);
261 }
262
263 int copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long sp,
264                 unsigned long unused,
265         struct task_struct *p, struct pt_regs *regs)
266 {
267         int err;
268         struct pt_regs *childregs;
269         struct task_struct *me = current;
270
271         childregs = ((struct pt_regs *)
272                         (THREAD_SIZE + task_stack_page(p))) - 1;
273         *childregs = *regs;
274
275         childregs->ax = 0;
276         childregs->sp = sp;
277         if (sp == ~0UL)
278                 childregs->sp = (unsigned long)childregs;
279
280         p->thread.sp = (unsigned long) childregs;
281         p->thread.sp0 = (unsigned long) (childregs+1);
282         p->thread.usersp = me->thread.usersp;
283
284         set_tsk_thread_flag(p, TIF_FORK);
285
286         p->thread.fs = me->thread.fs;
287         p->thread.gs = me->thread.gs;
288         p->thread.io_bitmap_ptr = NULL;
289
290         savesegment(gs, p->thread.gsindex);
291         savesegment(fs, p->thread.fsindex);
292         savesegment(es, p->thread.es);
293         savesegment(ds, p->thread.ds);
294
295         err = -ENOMEM;
296         memset(p->thread.ptrace_bps, 0, sizeof(p->thread.ptrace_bps));
297
298         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(me, TIF_IO_BITMAP))) {
299                 p->thread.io_bitmap_ptr = kmalloc(IO_BITMAP_BYTES, GFP_KERNEL);
300                 if (!p->thread.io_bitmap_ptr) {
301                         p->thread.io_bitmap_max = 0;
302                         return -ENOMEM;
303                 }
304                 memcpy(p->thread.io_bitmap_ptr, me->thread.io_bitmap_ptr,
305                                 IO_BITMAP_BYTES);
306                 set_tsk_thread_flag(p, TIF_IO_BITMAP);
307         }
308
309         /*
310          * Set a new TLS for the child thread?
311          */
312         if (clone_flags & CLONE_SETTLS) {
313 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
314                 if (test_thread_flag(TIF_IA32))
315                         err = do_set_thread_area(p, -1,
316                                 (struct user_desc __user *)childregs->si, 0);
317                 else
318 #endif
319                         err = do_arch_prctl(p, ARCH_SET_FS, childregs->r8);
320                 if (err)
321                         goto out;
322         }
323
324         clear_tsk_thread_flag(p, TIF_DS_AREA_MSR);
325         p->thread.ds_ctx = NULL;
326
327         clear_tsk_thread_flag(p, TIF_DEBUGCTLMSR);
328         p->thread.debugctlmsr = 0;
329
330         err = 0;
331 out:
332         if (err && p->thread.io_bitmap_ptr) {
333                 kfree(p->thread.io_bitmap_ptr);
334                 p->thread.io_bitmap_max = 0;
335         }
336
337         return err;
338 }
339
340 static void
341 start_thread_common(struct pt_regs *regs, unsigned long new_ip,
342                     unsigned long new_sp,
343                     unsigned int _cs, unsigned int _ss, unsigned int _ds)
344 {
345         loadsegment(fs, 0);
346         loadsegment(es, _ds);
347         loadsegment(ds, _ds);
348         load_gs_index(0);
349         regs->ip                = new_ip;
350         regs->sp                = new_sp;
351         percpu_write(old_rsp, new_sp);
352         regs->cs                = _cs;
353         regs->ss                = _ss;
354         regs->flags             = X86_EFLAGS_IF;
355         set_fs(USER_DS);
356         /*
357          * Free the old FP and other extended state
358          */
359         free_thread_xstate(current);
360 }
361
362 void
363 start_thread(struct pt_regs *regs, unsigned long new_ip, unsigned long new_sp)
364 {
365         start_thread_common(regs, new_ip, new_sp,
366                             __USER_CS, __USER_DS, 0);
367 }
368
369 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
370 void start_thread_ia32(struct pt_regs *regs, u32 new_ip, u32 new_sp)
371 {
372         start_thread_common(regs, new_ip, new_sp,
373                             __USER32_CS, __USER32_DS, __USER32_DS);
374 }
375 #endif
376
377 /*
378  *      switch_to(x,y) should switch tasks from x to y.
379  *
380  * This could still be optimized:
381  * - fold all the options into a flag word and test it with a single test.
382  * - could test fs/gs bitsliced
383  *
384  * Kprobes not supported here. Set the probe on schedule instead.
385  * Function graph tracer not supported too.
386  */
387 __notrace_funcgraph struct task_struct *
388 __switch_to(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p)
389 {
390         struct thread_struct *prev = &prev_p->thread;
391         struct thread_struct *next = &next_p->thread;
392         int cpu = smp_processor_id();
393         struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
394         unsigned fsindex, gsindex;
395         bool preload_fpu;
396
397         /*
398          * If the task has used fpu the last 5 timeslices, just do a full
399          * restore of the math state immediately to avoid the trap; the
400          * chances of needing FPU soon are obviously high now
401          */
402         preload_fpu = tsk_used_math(next_p) && next_p->fpu_counter > 5;
403
404         /* we're going to use this soon, after a few expensive things */
405         if (preload_fpu)
406                 prefetch(next->xstate);
407
408         /*
409          * Reload esp0, LDT and the page table pointer:
410          */
411         load_sp0(tss, next);
412
413         /*
414          * Switch DS and ES.
415          * This won't pick up thread selector changes, but I guess that is ok.
416          */
417         savesegment(es, prev->es);
418         if (unlikely(next->es | prev->es))
419                 loadsegment(es, next->es);
420
421         savesegment(ds, prev->ds);
422         if (unlikely(next->ds | prev->ds))
423                 loadsegment(ds, next->ds);
424
425
426         /* We must save %fs and %gs before load_TLS() because
427          * %fs and %gs may be cleared by load_TLS().
428          *
429          * (e.g. xen_load_tls())
430          */
431         savesegment(fs, fsindex);
432         savesegment(gs, gsindex);
433
434         load_TLS(next, cpu);
435
436         /* Must be after DS reload */
437         unlazy_fpu(prev_p);
438
439         /* Make sure cpu is ready for new context */
440         if (preload_fpu)
441                 clts();
442
443         /*
444          * Leave lazy mode, flushing any hypercalls made here.
445          * This must be done before restoring TLS segments so
446          * the GDT and LDT are properly updated, and must be
447          * done before math_state_restore, so the TS bit is up
448          * to date.
449          */
450         arch_end_context_switch(next_p);
451
452         /*
453          * Switch FS and GS.
454          *
455          * Segment register != 0 always requires a reload.  Also
456          * reload when it has changed.  When prev process used 64bit
457          * base always reload to avoid an information leak.
458          */
459         if (unlikely(fsindex | next->fsindex | prev->fs)) {
460                 loadsegment(fs, next->fsindex);
461                 /*
462                  * Check if the user used a selector != 0; if yes
463                  *  clear 64bit base, since overloaded base is always
464                  *  mapped to the Null selector
465                  */
466                 if (fsindex)
467                         prev->fs = 0;
468         }
469         /* when next process has a 64bit base use it */
470         if (next->fs)
471                 wrmsrl(MSR_FS_BASE, next->fs);
472         prev->fsindex = fsindex;
473
474         if (unlikely(gsindex | next->gsindex | prev->gs)) {
475                 load_gs_index(next->gsindex);
476                 if (gsindex)
477                         prev->gs = 0;
478         }
479         if (next->gs)
480                 wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, next->gs);
481         prev->gsindex = gsindex;
482
483         /*
484          * Switch the PDA and FPU contexts.
485          */
486         prev->usersp = percpu_read(old_rsp);
487         percpu_write(old_rsp, next->usersp);
488         percpu_write(current_task, next_p);
489
490         percpu_write(kernel_stack,
491                   (unsigned long)task_stack_page(next_p) +
492                   THREAD_SIZE - KERNEL_STACK_OFFSET);
493
494         /*
495          * Now maybe reload the debug registers and handle I/O bitmaps
496          */
497         if (unlikely(task_thread_info(next_p)->flags & _TIF_WORK_CTXSW_NEXT ||
498                      task_thread_info(prev_p)->flags & _TIF_WORK_CTXSW_PREV))
499                 __switch_to_xtra(prev_p, next_p, tss);
500
501         /*
502          * Preload the FPU context, now that we've determined that the
503          * task is likely to be using it. 
504          */
505         if (preload_fpu)
506                 __math_state_restore();
507
508         return prev_p;
509 }
510
511 /*
512  * sys_execve() executes a new program.
513  */
514 asmlinkage
515 long sys_execve(char __user *name, char __user * __user *argv,
516                 char __user * __user *envp, struct pt_regs *regs)
517 {
518         long error;
519         char *filename;
520
521         filename = getname(name);
522         error = PTR_ERR(filename);
523         if (IS_ERR(filename))
524                 return error;
525         error = do_execve(filename, argv, envp, regs);
526         putname(filename);
527         return error;
528 }
529
530 void set_personality_64bit(void)
531 {
532         /* inherit personality from parent */
533
534         /* Make sure to be in 64bit mode */
535         clear_thread_flag(TIF_IA32);
536
537         /* TBD: overwrites user setup. Should have two bits.
538            But 64bit processes have always behaved this way,
539            so it's not too bad. The main problem is just that
540            32bit childs are affected again. */
541         current->personality &= ~READ_IMPLIES_EXEC;
542 }
543
544 asmlinkage long
545 sys_clone(unsigned long clone_flags, unsigned long newsp,
546           void __user *parent_tid, void __user *child_tid, struct pt_regs *regs)
547 {
548         if (!newsp)
549                 newsp = regs->sp;
550         return do_fork(clone_flags, newsp, regs, 0, parent_tid, child_tid);
551 }
552
553 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
554 {
555         unsigned long stack;
556         u64 fp, ip;
557         int count = 0;
558
559         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
560                 return 0;
561         stack = (unsigned long)task_stack_page(p);
562         if (p->thread.sp < stack || p->thread.sp >= stack+THREAD_SIZE)
563                 return 0;
564         fp = *(u64 *)(p->thread.sp);
565         do {
566                 if (fp < (unsigned long)stack ||
567                     fp >= (unsigned long)stack+THREAD_SIZE)
568                         return 0;
569                 ip = *(u64 *)(fp+8);
570                 if (!in_sched_functions(ip))
571                         return ip;
572                 fp = *(u64 *)fp;
573         } while (count++ < 16);
574         return 0;
575 }
576
577 long do_arch_prctl(struct task_struct *task, int code, unsigned long addr)
578 {
579         int ret = 0;
580         int doit = task == current;
581         int cpu;
582
583         switch (code) {
584         case ARCH_SET_GS:
585                 if (addr >= TASK_SIZE_OF(task))
586                         return -EPERM;
587                 cpu = get_cpu();
588                 /* handle small bases via the GDT because that's faster to
589                    switch. */
590                 if (addr <= 0xffffffff) {
591                         set_32bit_tls(task, GS_TLS, addr);
592                         if (doit) {
593                                 load_TLS(&task->thread, cpu);
594                                 load_gs_index(GS_TLS_SEL);
595                         }
596                         task->thread.gsindex = GS_TLS_SEL;
597                         task->thread.gs = 0;
598                 } else {
599                         task->thread.gsindex = 0;
600                         task->thread.gs = addr;
601                         if (doit) {
602                                 load_gs_index(0);
603                                 ret = checking_wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, addr);
604                         }
605                 }
606                 put_cpu();
607                 break;
608         case ARCH_SET_FS:
609                 /* Not strictly needed for fs, but do it for symmetry
610                    with gs */
611                 if (addr >= TASK_SIZE_OF(task))
612                         return -EPERM;
613                 cpu = get_cpu();
614                 /* handle small bases via the GDT because that's faster to
615                    switch. */
616                 if (addr <= 0xffffffff) {
617                         set_32bit_tls(task, FS_TLS, addr);
618                         if (doit) {
619                                 load_TLS(&task->thread, cpu);
620                                 loadsegment(fs, FS_TLS_SEL);
621                         }
622                         task->thread.fsindex = FS_TLS_SEL;
623                         task->thread.fs = 0;
624                 } else {
625                         task->thread.fsindex = 0;
626                         task->thread.fs = addr;
627                         if (doit) {
628                                 /* set the selector to 0 to not confuse
629                                    __switch_to */
630                                 loadsegment(fs, 0);
631                                 ret = checking_wrmsrl(MSR_FS_BASE, addr);
632                         }
633                 }
634                 put_cpu();
635                 break;
636         case ARCH_GET_FS: {
637                 unsigned long base;
638                 if (task->thread.fsindex == FS_TLS_SEL)
639                         base = read_32bit_tls(task, FS_TLS);
640                 else if (doit)
641                         rdmsrl(MSR_FS_BASE, base);
642                 else
643                         base = task->thread.fs;
644                 ret = put_user(base, (unsigned long __user *)addr);
645                 break;
646         }
647         case ARCH_GET_GS: {
648                 unsigned long base;
649                 unsigned gsindex;
650                 if (task->thread.gsindex == GS_TLS_SEL)
651                         base = read_32bit_tls(task, GS_TLS);
652                 else if (doit) {
653                         savesegment(gs, gsindex);
654                         if (gsindex)
655                                 rdmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, base);
656                         else
657                                 base = task->thread.gs;
658                 } else
659                         base = task->thread.gs;
660                 ret = put_user(base, (unsigned long __user *)addr);
661                 break;
662         }
663
664         default:
665                 ret = -EINVAL;
666                 break;
667         }
668
669         return ret;
670 }
671
672 long sys_arch_prctl(int code, unsigned long addr)
673 {
674         return do_arch_prctl(current, code, addr);
675 }
676
677 unsigned long KSTK_ESP(struct task_struct *task)
678 {
679         return (test_tsk_thread_flag(task, TIF_IA32)) ?
680                         (task_pt_regs(task)->sp) : ((task)->thread.usersp);
681 }