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 #include <linux/leds.h>
  35 #include <linux/reboot.h>
  36
  37 #include <asm/cacheflush.h>
  38 #include <asm/idmap.h>
  39 #include <asm/processor.h>
  40 #include <asm/thread_notify.h>
  41 #include <asm/stacktrace.h>
  42 #include <asm/system_misc.h>
  43 #include <asm/mach/time.h>
  44 #include <asm/tls.h>
  45
  46 #ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
  47 #include <linux/stackprotector.h>
  48 unsigned long __stack_chk_guard __read_mostly;
  49 EXPORT_SYMBOL(__stack_chk_guard);
  50 #endif
  51
  52 static const char *processor_modes[] __maybe_unused = {
  53   "USER_26", "FIQ_26" , "IRQ_26" , "SVC_26" , "UK4_26" , "UK5_26" , "UK6_26" , "UK7_26" ,
  54   "UK8_26" , "UK9_26" , "UK10_26", "UK11_26", "UK12_26", "UK13_26", "UK14_26", "UK15_26",
  55   "USER_32", "FIQ_32" , "IRQ_32" , "SVC_32" , "UK4_32" , "UK5_32" , "UK6_32" , "ABT_32" ,
  56   "UK8_32" , "UK9_32" , "UK10_32", "UND_32" , "UK12_32", "UK13_32", "UK14_32", "SYS_32"
  57 };
  58
  59 static const char *isa_modes[] __maybe_unused = {
  60   "ARM" , "Thumb" , "Jazelle", "ThumbEE"
  61 };
  62
  63 extern void call_with_stack(void (*fn)(void *), void *arg, void *sp);
  64 typedef void (*phys_reset_t)(unsigned long);
  65
  66 /*
  67  * A temporary stack to use for CPU reset. This is static so that we
  68  * don't clobber it with the identity mapping. When running with this
  69  * stack, any references to the current task *will not work* so you
  70  * should really do as little as possible before jumping to your reset
  71  * code.
  72  */
  73 static u64 soft_restart_stack[16];
  74
  75 static void __soft_restart(void *addr)
  76 {
  77         phys_reset_t phys_reset;
  78
  79         /* Take out a flat memory mapping. */
  80         setup_mm_for_reboot();
  81
  82         /* Clean and invalidate caches */
  83         flush_cache_all();
  84
  85         /* Turn off caching */
  86         cpu_proc_fin();
  87
  88         /* Push out any further dirty data, and ensure cache is empty */
  89         flush_cache_all();
  90
  91         /* Switch to the identity mapping. */
  92         phys_reset = (phys_reset_t)(unsigned long)virt_to_phys(cpu_reset);
  93         phys_reset((unsigned long)addr);
  94
  95         /* Should never get here. */
  96         BUG();
  97 }
  98
  99 void soft_restart(unsigned long addr)
 100 {
 101         u64 *stack = soft_restart_stack + ARRAY_SIZE(soft_restart_stack);
 102
 103         /* Disable interrupts first */
 104         raw_local_irq_disable();
 105         local_fiq_disable();
 106
 107         /* Disable the L2 if we're the last man standing. */
 108         if (num_online_cpus() == 1)
 109                 outer_disable();
 110
 111         /* Change to the new stack and continue with the reset. */
 112         call_with_stack(__soft_restart, (void *)addr, (void *)stack);
 113
 114         /* Should never get here. */
 115         BUG();
 116 }
 117
 118 static void null_restart(enum reboot_mode reboot_mode, const char *cmd)
 119 {
 120 }
 121
 122 /*
 123  * Function pointers to optional machine specific functions
 124  */
 125 void (*pm_power_off)(void);
 126 EXPORT_SYMBOL(pm_power_off);
 127
 128 void (*arm_pm_restart)(enum reboot_mode reboot_mode, const char *cmd) = null_restart;
 129 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_pm_restart);
 130
 131 /*
 132  * This is our default idle handler.
 133  */
 134
 135 void (*arm_pm_idle)(void);
 136
 137 static void default_idle(void)
 138 {
 139         if (arm_pm_idle)
 140                 arm_pm_idle();
 141         else
 142                 cpu_do_idle();
 143         local_irq_enable();
 144 }
 145
 146 void arch_cpu_idle_prepare(void)
 147 {
 148         local_fiq_enable();
 149 }
 150
 151 void arch_cpu_idle_enter(void)
 152 {
 153         ledtrig_cpu(CPU_LED_IDLE_START);
 154 #ifdef CONFIG_PL310_ERRATA_769419
 155         wmb();
 156 #endif
 157 }
 158
 159 void arch_cpu_idle_exit(void)
 160 {
 161         ledtrig_cpu(CPU_LED_IDLE_END);
 162 }
 163
 164 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 165 void arch_cpu_idle_dead(void)
 166 {
 167         cpu_die();
 168 }
 169 #endif
 170
 171 /*
 172  * Called from the core idle loop.
 173  */
 174 void arch_cpu_idle(void)
 175 {
 176         if (cpuidle_idle_call())
 177                 default_idle();
 178 }
 179
 180 /*
 181  * Called by kexec, immediately prior to machine_kexec().
 182  *
 183  * This must completely disable all secondary CPUs; simply causing those CPUs
 184  * to execute e.g. a RAM-based pin loop is not sufficient. This allows the
 185  * kexec'd kernel to use any and all RAM as it sees fit, without having to
 186  * avoid any code or data used by any SW CPU pin loop. The CPU hotplug
 187  * functionality embodied in disable_nonboot_cpus() to achieve this.
 188  */
 189 void machine_shutdown(void)
 190 {
 191         disable_nonboot_cpus();
 192 }
 193
 194 /*
 195  * Halting simply requires that the secondary CPUs stop performing any
 196  * activity (executing tasks, handling interrupts). smp_send_stop()
 197  * achieves this.
 198  */
 199 void machine_halt(void)
 200 {
 201         local_irq_disable();
 202         smp_send_stop();
 203
 204         local_irq_disable();
 205         while (1);
 206 }
 207
 208 /*
 209  * Power-off simply requires that the secondary CPUs stop performing any
 210  * activity (executing tasks, handling interrupts). smp_send_stop()
 211  * achieves this. When the system power is turned off, it will take all CPUs
 212  * with it.
 213  */
 214 void machine_power_off(void)
 215 {
 216         local_irq_disable();
 217         smp_send_stop();
 218
 219         if (pm_power_off)
 220                 pm_power_off();
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Restart requires that the secondary CPUs stop performing any activity
 225  * while the primary CPU resets the system. Systems with a single CPU can
 226  * use soft_restart() as their machine descriptor's .restart hook, since that
 227  * will cause the only available CPU to reset. Systems with multiple CPUs must
 228  * provide a HW restart implementation, to ensure that all CPUs reset at once.
 229  * This is required so that any code running after reset on the primary CPU
 230  * doesn't have to co-ordinate with other CPUs to ensure they aren't still
 231  * executing pre-reset code, and using RAM that the primary CPU's code wishes
 232  * to use. Implementing such co-ordination would be essentially impossible.
 233  */
 234 void machine_restart(char *cmd)
 235 {
 236         local_irq_disable();
 237         smp_send_stop();
 238
 239         arm_pm_restart(reboot_mode, cmd);
 240
 241         /* Give a grace period for failure to restart of 1s */
 242         mdelay(1000);
 243
 244         /* Whoops - the platform was unable to reboot. Tell the user! */
 245         printk("Reboot failed -- System halted\n");
 246         local_irq_disable();
 247         while (1);
 248 }
 249
 250 void __show_regs(struct pt_regs *regs)
 251 {
 252         unsigned long flags;
 253         char buf[64];
 254
 255         show_regs_print_info(KERN_DEFAULT);
 256
 257         print_symbol("PC is at %s\n", instruction_pointer(regs));
 258         print_symbol("LR is at %s\n", regs->ARM_lr);
 259         printk("pc : [<%08lx>]    lr : [<%08lx>]    psr: %08lx\n"
 260                "sp : %08lx  ip : %08lx  fp : %08lx\n",
 261                 regs->ARM_pc, regs->ARM_lr, regs->ARM_cpsr,
 262                 regs->ARM_sp, regs->ARM_ip, regs->ARM_fp);
 263         printk("r10: %08lx  r9 : %08lx  r8 : %08lx\n",
 264                 regs->ARM_r10, regs->ARM_r9,
 265                 regs->ARM_r8);
 266         printk("r7 : %08lx  r6 : %08lx  r5 : %08lx  r4 : %08lx\n",
 267                 regs->ARM_r7, regs->ARM_r6,
 268                 regs->ARM_r5, regs->ARM_r4);
 269         printk("r3 : %08lx  r2 : %08lx  r1 : %08lx  r0 : %08lx\n",
 270                 regs->ARM_r3, regs->ARM_r2,
 271                 regs->ARM_r1, regs->ARM_r0);
 272
 273         flags = regs->ARM_cpsr;
 274         buf[0] = flags & PSR_N_BIT ? 'N' : 'n';
 275         buf[1] = flags & PSR_Z_BIT ? 'Z' : 'z';
 276         buf[2] = flags & PSR_C_BIT ? 'C' : 'c';
 277         buf[3] = flags & PSR_V_BIT ? 'V' : 'v';
 278         buf[4] = '\0';
 279
 280 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
 281         printk("Flags: %s  IRQs o%s  FIQs o%s  Mode %s  ISA %s  Segment %s\n",
 282                 buf, interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 283                 fast_interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 284                 processor_modes[processor_mode(regs)],
 285                 isa_modes[isa_mode(regs)],
 286                 get_fs() == get_ds() ? "kernel" : "user");
 287 #else
 288         printk("xPSR: %08lx\n", regs->ARM_cpsr);
 289 #endif
 290
 291 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
 292         {
 293                 unsigned int ctrl;
 294
 295                 buf[0] = '\0';
 296 #ifdef CONFIG_CPU_CP15_MMU
 297                 {
 298                         unsigned int transbase, dac;
 299                         asm("mrc p15, 0, %0, c2, c0\n\t"
 300                             "mrc p15, 0, %1, c3, c0\n"
 301                             : "=r" (transbase), "=r" (dac));
 302                         snprintf(buf, sizeof(buf), "  Table: %08x  DAC: %08x",
 303                                 transbase, dac);
 304                 }
 305 #endif
 306                 asm("mrc p15, 0, %0, c1, c0\n" : "=r" (ctrl));
 307
 308                 printk("Control: %08x%s\n", ctrl, buf);
 309         }
 310 #endif
 311 }
 312
 313 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 314 {
 315         printk("\n");
 316         __show_regs(regs);
 317         dump_stack();
 318 }
 319
 320 ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(thread_notify_head);
 321
 322 EXPORT_SYMBOL_GPL(thread_notify_head);
 323
 324 /*
 325  * Free current thread data structures etc..
 326  */
 327 void exit_thread(void)
 328 {
 329         thread_notify(THREAD_NOTIFY_EXIT, current_thread_info());
 330 }
 331
 332 void flush_thread(void)
 333 {
 334         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 335         struct task_struct *tsk = current;
 336
 337         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
 338
 339         memset(thread->used_cp, 0, sizeof(thread->used_cp));
 340         memset(&tsk->thread.debug, 0, sizeof(struct debug_info));
 341         memset(&thread->fpstate, 0, sizeof(union fp_state));
 342
 343         thread_notify(THREAD_NOTIFY_FLUSH, thread);
 344 }
 345
 346 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 347 {
 348 }
 349
 350 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
 351
 352 int
 353 copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long stack_start,
 354             unsigned long stk_sz, struct task_struct *p)
 355 {
 356         struct thread_info *thread = task_thread_info(p);
 357         struct pt_regs *childregs = task_pt_regs(p);
 358
 359         memset(&thread->cpu_context, 0, sizeof(struct cpu_context_save));
 360
 361         if (likely(!(p->flags & PF_KTHREAD))) {
 362                 *childregs = *current_pt_regs();
 363                 childregs->ARM_r0 = 0;
 364                 if (stack_start)
 365                         childregs->ARM_sp = stack_start;
 366         } else {
 367                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
 368                 thread->cpu_context.r4 = stk_sz;
 369                 thread->cpu_context.r5 = stack_start;
 370                 childregs->ARM_cpsr = SVC_MODE;
 371         }
 372         thread->cpu_context.pc = (unsigned long)ret_from_fork;
 373         thread->cpu_context.sp = (unsigned long)childregs;
 374
 375         clear_ptrace_hw_breakpoint(p);
 376
 377         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 378                 thread->tp_value[0] = childregs->ARM_r3;
 379         thread->tp_value[1] = get_tpuser();
 380
 381         thread_notify(THREAD_NOTIFY_COPY, thread);
 382
 383         return 0;
 384 }
 385
 386 /*
 387  * Fill in the task's elfregs structure for a core dump.
 388  */
 389 int dump_task_regs(struct task_struct *t, elf_gregset_t *elfregs)
 390 {
 391         elf_core_copy_regs(elfregs, task_pt_regs(t));
 392         return 1;
 393 }
 394
 395 /*
 396  * fill in the fpe structure for a core dump...
 397  */
 398 int dump_fpu (struct pt_regs *regs, struct user_fp *fp)
 399 {
 400         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 401         int used_math = thread->used_cp[1] | thread->used_cp[2];
 402
 403         if (used_math)
 404                 memcpy(fp, &thread->fpstate.soft, sizeof (*fp));
 405
 406         return used_math != 0;
 407 }
 408 EXPORT_SYMBOL(dump_fpu);
 409
 410 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 411 {
 412         struct stackframe frame;
 413         unsigned long stack_page;
 414         int count = 0;
 415         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 416                 return 0;
 417
 418         frame.fp = thread_saved_fp(p);
 419         frame.sp = thread_saved_sp(p);
 420         frame.lr = 0;                   /* recovered from the stack */
 421         frame.pc = thread_saved_pc(p);
 422         stack_page = (unsigned long)task_stack_page(p);
 423         do {
 424                 if (frame.sp < stack_page ||
 425                     frame.sp >= stack_page + THREAD_SIZE ||
 426                     unwind_frame(&frame) < 0)
 427                         return 0;
 428                 if (!in_sched_functions(frame.pc))
 429                         return frame.pc;
 430         } while (count ++ < 16);
 431         return 0;
 432 }
 433
 434 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
 435 {
 436         unsigned long range_end = mm->brk + 0x02000000;
 437         return randomize_range(mm->brk, range_end, 0) ? : mm->brk;
 438 }
 439
 440 #ifdef CONFIG_MMU
 441 #ifdef CONFIG_KUSER_HELPERS
 442 /*
 443  * The vectors page is always readable from user space for the
 444  * atomic helpers. Insert it into the gate_vma so that it is visible
 445  * through ptrace and /proc/<pid>/mem.
 446  */
 447 static struct vm_area_struct gate_vma = {
 448         .vm_start       = 0xffff0000,
 449         .vm_end         = 0xffff0000 + PAGE_SIZE,
 450         .vm_flags       = VM_READ | VM_EXEC | VM_MAYREAD | VM_MAYEXEC,
 451 };
 452
 453 static int __init gate_vma_init(void)
 454 {
 455         gate_vma.vm_page_prot = PAGE_READONLY_EXEC;
 456         return 0;
 457 }
 458 arch_initcall(gate_vma_init);
 459
 460 struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
 461 {
 462         return &gate_vma;
 463 }
 464
 465 int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
 466 {
 467         return (addr >= gate_vma.vm_start) && (addr < gate_vma.vm_end);
 468 }
 469
 470 int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr)
 471 {
 472         return in_gate_area(NULL, addr);
 473 }
 474 #define is_gate_vma(vma)        ((vma) == &gate_vma)
 475 #else
 476 #define is_gate_vma(vma)        0
 477 #endif
 478
 479 const char *arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma)
 480 {
 481         return is_gate_vma(vma) ? "[vectors]" :
 482                 (vma->vm_mm && vma->vm_start == vma->vm_mm->context.sigpage) ?
 483                  "[sigpage]" : NULL;
 484 }
 485
 486 static struct page *signal_page;
 487 extern struct page *get_signal_page(void);
 488
 489 int arch_setup_additional_pages(struct linux_binprm *bprm, int uses_interp)
 490 {
 491         struct mm_struct *mm = current->mm;
 492         unsigned long addr;
 493         int ret;
 494
 495         if (!signal_page)
 496                 signal_page = get_signal_page();
 497         if (!signal_page)
 498                 return -ENOMEM;
 499
 500         down_write(&mm->mmap_sem);
 501         addr = get_unmapped_area(NULL, 0, PAGE_SIZE, 0, 0);
 502         if (IS_ERR_VALUE(addr)) {
 503                 ret = addr;
 504                 goto up_fail;
 505         }
 506
 507         ret = install_special_mapping(mm, addr, PAGE_SIZE,
 508                 VM_READ | VM_EXEC | VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC,
 509                 &signal_page);
 510
 511         if (ret == 0)
 512                 mm->context.sigpage = addr;
 513
 514  up_fail:
 515         up_write(&mm->mmap_sem);
 516         return ret;
 517 }
 518 #endif