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