arch/s390/kernel/process.c

   1 /*
   2  * This file handles the architecture dependent parts of process handling.
   3  *
   4  *    Copyright IBM Corp. 1999,2009
   5  *    Author(s): Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>,
   6  *               Hartmut Penner <hp@de.ibm.com>,
   7  *               Denis Joseph Barrow,
   8  */
   9
  10 #include <linux/compiler.h>
  11 #include <linux/cpu.h>
  12 #include <linux/sched.h>
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/smp.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/interrupt.h>
  18 #include <linux/tick.h>
  19 #include <linux/personality.h>
  20 #include <linux/syscalls.h>
  21 #include <linux/compat.h>
  22 #include <linux/kprobes.h>
  23 #include <linux/random.h>
  24 #include <linux/module.h>
  25 #include <asm/system.h>
  26 #include <asm/io.h>
  27 #include <asm/processor.h>
  28 #include <asm/irq.h>
  29 #include <asm/timer.h>
  30 #include <asm/nmi.h>
  31 #include <asm/compat.h>
  32 #include <asm/smp.h>
  33 #include "entry.h"
  34
  35 asmlinkage void ret_from_fork(void) asm ("ret_from_fork");
  36
  37 /*
  38  * Return saved PC of a blocked thread. used in kernel/sched.
  39  * resume in entry.S does not create a new stack frame, it
  40  * just stores the registers %r6-%r15 to the frame given by
  41  * schedule. We want to return the address of the caller of
  42  * schedule, so we have to walk the backchain one time to
  43  * find the frame schedule() store its return address.
  44  */
  45 unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *tsk)
  46 {
  47         struct stack_frame *sf, *low, *high;
  48
  49         if (!tsk || !task_stack_page(tsk))
  50                 return 0;
  51         low = task_stack_page(tsk);
  52         high = (struct stack_frame *) task_pt_regs(tsk);
  53         sf = (struct stack_frame *) (tsk->thread.ksp & PSW_ADDR_INSN);
  54         if (sf <= low || sf > high)
  55                 return 0;
  56         sf = (struct stack_frame *) (sf->back_chain & PSW_ADDR_INSN);
  57         if (sf <= low || sf > high)
  58                 return 0;
  59         return sf->gprs[8];
  60 }
  61
  62 /*
  63  * The idle loop on a S390...
  64  */
  65 static void default_idle(void)
  66 {
  67         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
  68                 cpu_die();
  69         local_irq_disable();
  70         if (need_resched()) {
  71                 local_irq_enable();
  72                 return;
  73         }
  74         local_mcck_disable();
  75         if (test_thread_flag(TIF_MCCK_PENDING)) {
  76                 local_mcck_enable();
  77                 local_irq_enable();
  78                 s390_handle_mcck();
  79                 return;
  80         }
  81         trace_hardirqs_on();
  82         /* Don't trace preempt off for idle. */
  83         stop_critical_timings();
  84         /* Stop virtual timer and halt the cpu. */
  85         vtime_stop_cpu();
  86         /* Reenable preemption tracer. */
  87         start_critical_timings();
  88 }
  89
  90 void cpu_idle(void)
  91 {
  92         for (;;) {
  93                 tick_nohz_stop_sched_tick(1);
  94                 while (!need_resched())
  95                         default_idle();
  96                 tick_nohz_restart_sched_tick();
  97                 preempt_enable_no_resched();
  98                 schedule();
  99                 preempt_disable();
 100         }
 101 }
 102
 103 extern void __kprobes kernel_thread_starter(void);
 104
 105 asm(
 106         ".section .kprobes.text, \"ax\"\n"
 107         ".global kernel_thread_starter\n"
 108         "kernel_thread_starter:\n"
 109         "    la    2,0(10)\n"
 110         "    basr  14,9\n"
 111         "    la    2,0\n"
 112         "    br    11\n"
 113         ".previous\n");
 114
 115 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
 116 {
 117         struct pt_regs regs;
 118
 119         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
 120         regs.psw.mask = psw_kernel_bits | PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT;
 121         regs.psw.addr = (unsigned long) kernel_thread_starter | PSW_ADDR_AMODE;
 122         regs.gprs[9] = (unsigned long) fn;
 123         regs.gprs[10] = (unsigned long) arg;
 124         regs.gprs[11] = (unsigned long) do_exit;
 125         regs.orig_gpr2 = -1;
 126
 127         /* Ok, create the new process.. */
 128         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED,
 129                        0, &regs, 0, NULL, NULL);
 130 }
 131 EXPORT_SYMBOL(kernel_thread);
 132
 133 /*
 134  * Free current thread data structures etc..
 135  */
 136 void exit_thread(void)
 137 {
 138 }
 139
 140 void flush_thread(void)
 141 {
 142 }
 143
 144 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 145 {
 146 }
 147
 148 int copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long new_stackp,
 149                 unsigned long unused,
 150                 struct task_struct *p, struct pt_regs *regs)
 151 {
 152         struct thread_info *ti;
 153         struct fake_frame
 154         {
 155                 struct stack_frame sf;
 156                 struct pt_regs childregs;
 157         } *frame;
 158
 159         frame = container_of(task_pt_regs(p), struct fake_frame, childregs);
 160         p->thread.ksp = (unsigned long) frame;
 161         /* Store access registers to kernel stack of new process. */
 162         frame->childregs = *regs;
 163         frame->childregs.gprs[2] = 0;   /* child returns 0 on fork. */
 164         frame->childregs.gprs[15] = new_stackp;
 165         frame->sf.back_chain = 0;
 166
 167         /* new return point is ret_from_fork */
 168         frame->sf.gprs[8] = (unsigned long) ret_from_fork;
 169
 170         /* fake return stack for resume(), don't go back to schedule */
 171         frame->sf.gprs[9] = (unsigned long) frame;
 172
 173         /* Save access registers to new thread structure. */
 174         save_access_regs(&p->thread.acrs[0]);
 175
 176 #ifndef CONFIG_64BIT
 177         /*
 178          * save fprs to current->thread.fp_regs to merge them with
 179          * the emulated registers and then copy the result to the child.
 180          */
 181         save_fp_regs(&current->thread.fp_regs);
 182         memcpy(&p->thread.fp_regs, &current->thread.fp_regs,
 183                sizeof(s390_fp_regs));
 184         /* Set a new TLS ?  */
 185         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 186                 p->thread.acrs[0] = regs->gprs[6];
 187 #else /* CONFIG_64BIT */
 188         /* Save the fpu registers to new thread structure. */
 189         save_fp_regs(&p->thread.fp_regs);
 190         /* Set a new TLS ?  */
 191         if (clone_flags & CLONE_SETTLS) {
 192                 if (is_compat_task()) {
 193                         p->thread.acrs[0] = (unsigned int) regs->gprs[6];
 194                 } else {
 195                         p->thread.acrs[0] = (unsigned int)(regs->gprs[6] >> 32);
 196                         p->thread.acrs[1] = (unsigned int) regs->gprs[6];
 197                 }
 198         }
 199 #endif /* CONFIG_64BIT */
 200         /* start new process with ar4 pointing to the correct address space */
 201         p->thread.mm_segment = get_fs();
 202         /* Don't copy debug registers */
 203         memset(&p->thread.per_user, 0, sizeof(p->thread.per_user));
 204         memset(&p->thread.per_event, 0, sizeof(p->thread.per_event));
 205         clear_tsk_thread_flag(p, TIF_SINGLE_STEP);
 206         clear_tsk_thread_flag(p, TIF_PER_TRAP);
 207         /* Initialize per thread user and system timer values */
 208         ti = task_thread_info(p);
 209         ti->user_timer = 0;
 210         ti->system_timer = 0;
 211         return 0;
 212 }
 213
 214 SYSCALL_DEFINE0(fork)
 215 {
 216         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
 217         return do_fork(SIGCHLD, regs->gprs[15], regs, 0, NULL, NULL);
 218 }
 219
 220 SYSCALL_DEFINE4(clone, unsigned long, newsp, unsigned long, clone_flags,
 221                 int __user *, parent_tidptr, int __user *, child_tidptr)
 222 {
 223         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
 224
 225         if (!newsp)
 226                 newsp = regs->gprs[15];
 227         return do_fork(clone_flags, newsp, regs, 0,
 228                        parent_tidptr, child_tidptr);
 229 }
 230
 231 /*
 232  * This is trivial, and on the face of it looks like it
 233  * could equally well be done in user mode.
 234  *
 235  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
 236  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
 237  * done by calling the "clone()" system call directly, you
 238  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
 239  * the information you need.
 240  */
 241 SYSCALL_DEFINE0(vfork)
 242 {
 243         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
 244         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD,
 245                        regs->gprs[15], regs, 0, NULL, NULL);
 246 }
 247
 248 asmlinkage void execve_tail(void)
 249 {
 250         current->thread.fp_regs.fpc = 0;
 251         if (MACHINE_HAS_IEEE)
 252                 asm volatile("sfpc %0,%0" : : "d" (0));
 253 }
 254
 255 /*
 256  * sys_execve() executes a new program.
 257  */
 258 SYSCALL_DEFINE3(execve, const char __user *, name,
 259                 const char __user *const __user *, argv,
 260                 const char __user *const __user *, envp)
 261 {
 262         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
 263         char *filename;
 264         long rc;
 265
 266         filename = getname(name);
 267         rc = PTR_ERR(filename);
 268         if (IS_ERR(filename))
 269                 return rc;
 270         rc = do_execve(filename, argv, envp, regs);
 271         if (rc)
 272                 goto out;
 273         execve_tail();
 274         rc = regs->gprs[2];
 275 out:
 276         putname(filename);
 277         return rc;
 278 }
 279
 280 /*
 281  * fill in the FPU structure for a core dump.
 282  */
 283 int dump_fpu (struct pt_regs * regs, s390_fp_regs *fpregs)
 284 {
 285 #ifndef CONFIG_64BIT
 286         /*
 287          * save fprs to current->thread.fp_regs to merge them with
 288          * the emulated registers and then copy the result to the dump.
 289          */
 290         save_fp_regs(&current->thread.fp_regs);
 291         memcpy(fpregs, &current->thread.fp_regs, sizeof(s390_fp_regs));
 292 #else /* CONFIG_64BIT */
 293         save_fp_regs(fpregs);
 294 #endif /* CONFIG_64BIT */
 295         return 1;
 296 }
 297 EXPORT_SYMBOL(dump_fpu);
 298
 299 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 300 {
 301         struct stack_frame *sf, *low, *high;
 302         unsigned long return_address;
 303         int count;
 304
 305         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING || !task_stack_page(p))
 306                 return 0;
 307         low = task_stack_page(p);
 308         high = (struct stack_frame *) task_pt_regs(p);
 309         sf = (struct stack_frame *) (p->thread.ksp & PSW_ADDR_INSN);
 310         if (sf <= low || sf > high)
 311                 return 0;
 312         for (count = 0; count < 16; count++) {
 313                 sf = (struct stack_frame *) (sf->back_chain & PSW_ADDR_INSN);
 314                 if (sf <= low || sf > high)
 315                         return 0;
 316                 return_address = sf->gprs[8] & PSW_ADDR_INSN;
 317                 if (!in_sched_functions(return_address))
 318                         return return_address;
 319         }
 320         return 0;
 321 }
 322
 323 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
 324 {
 325         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
 326                 sp -= get_random_int() & ~PAGE_MASK;
 327         return sp & ~0xf;
 328 }
 329
 330 static inline unsigned long brk_rnd(void)
 331 {
 332         /* 8MB for 32bit, 1GB for 64bit */
 333         if (is_32bit_task())
 334                 return (get_random_int() & 0x7ffUL) << PAGE_SHIFT;
 335         else
 336                 return (get_random_int() & 0x3ffffUL) << PAGE_SHIFT;
 337 }
 338
 339 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
 340 {
 341         unsigned long ret = PAGE_ALIGN(mm->brk + brk_rnd());
 342
 343         if (ret < mm->brk)
 344                 return mm->brk;
 345         return ret;
 346 }
 347
 348 unsigned long randomize_et_dyn(unsigned long base)
 349 {
 350         unsigned long ret = PAGE_ALIGN(base + brk_rnd());
 351
 352         if (!(current->flags & PF_RANDOMIZE))
 353                 return base;
 354         if (ret < base)
 355                 return base;
 356         return ret;
 357 }