fork: Generalize PF_IO_WORKER handling
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / ia64 / kernel / process.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Architecture-specific setup.
4  *
5  * Copyright (C) 1998-2003 Hewlett-Packard Co
6  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
7  * 04/11/17 Ashok Raj   <ashok.raj@intel.com> Added CPU Hotplug Support
8  *
9  * 2005-10-07 Keith Owens <kaos@sgi.com>
10  *            Add notify_die() hooks.
11  */
12 #include <linux/cpu.h>
13 #include <linux/pm.h>
14 #include <linux/elf.h>
15 #include <linux/errno.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/mm.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/notifier.h>
21 #include <linux/personality.h>
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/sched/debug.h>
24 #include <linux/sched/hotplug.h>
25 #include <linux/sched/task.h>
26 #include <linux/sched/task_stack.h>
27 #include <linux/stddef.h>
28 #include <linux/thread_info.h>
29 #include <linux/unistd.h>
30 #include <linux/efi.h>
31 #include <linux/interrupt.h>
32 #include <linux/delay.h>
33 #include <linux/kdebug.h>
34 #include <linux/utsname.h>
35 #include <linux/resume_user_mode.h>
36 #include <linux/rcupdate.h>
37
38 #include <asm/cpu.h>
39 #include <asm/delay.h>
40 #include <asm/elf.h>
41 #include <asm/irq.h>
42 #include <asm/kexec.h>
43 #include <asm/processor.h>
44 #include <asm/sal.h>
45 #include <asm/switch_to.h>
46 #include <asm/tlbflush.h>
47 #include <linux/uaccess.h>
48 #include <asm/unwind.h>
49 #include <asm/user.h>
50 #include <asm/xtp.h>
51
52 #include "entry.h"
53
54 #include "sigframe.h"
55
56 void (*ia64_mark_idle)(int);
57
58 unsigned long boot_option_idle_override = IDLE_NO_OVERRIDE;
59 EXPORT_SYMBOL(boot_option_idle_override);
60 void (*pm_power_off) (void);
61 EXPORT_SYMBOL(pm_power_off);
62
63 static void
64 ia64_do_show_stack (struct unw_frame_info *info, void *arg)
65 {
66         unsigned long ip, sp, bsp;
67         const char *loglvl = arg;
68
69         printk("%s\nCall Trace:\n", loglvl);
70         do {
71                 unw_get_ip(info, &ip);
72                 if (ip == 0)
73                         break;
74
75                 unw_get_sp(info, &sp);
76                 unw_get_bsp(info, &bsp);
77                 printk("%s [<%016lx>] %pS\n"
78                          "                                sp=%016lx bsp=%016lx\n",
79                          loglvl, ip, (void *)ip, sp, bsp);
80         } while (unw_unwind(info) >= 0);
81 }
82
83 void
84 show_stack (struct task_struct *task, unsigned long *sp, const char *loglvl)
85 {
86         if (!task)
87                 unw_init_running(ia64_do_show_stack, (void *)loglvl);
88         else {
89                 struct unw_frame_info info;
90
91                 unw_init_from_blocked_task(&info, task);
92                 ia64_do_show_stack(&info, (void *)loglvl);
93         }
94 }
95
96 void
97 show_regs (struct pt_regs *regs)
98 {
99         unsigned long ip = regs->cr_iip + ia64_psr(regs)->ri;
100
101         print_modules();
102         printk("\n");
103         show_regs_print_info(KERN_DEFAULT);
104         printk("psr : %016lx ifs : %016lx ip  : [<%016lx>]    %s (%s)\n",
105                regs->cr_ipsr, regs->cr_ifs, ip, print_tainted(),
106                init_utsname()->release);
107         printk("ip is at %pS\n", (void *)ip);
108         printk("unat: %016lx pfs : %016lx rsc : %016lx\n",
109                regs->ar_unat, regs->ar_pfs, regs->ar_rsc);
110         printk("rnat: %016lx bsps: %016lx pr  : %016lx\n",
111                regs->ar_rnat, regs->ar_bspstore, regs->pr);
112         printk("ldrs: %016lx ccv : %016lx fpsr: %016lx\n",
113                regs->loadrs, regs->ar_ccv, regs->ar_fpsr);
114         printk("csd : %016lx ssd : %016lx\n", regs->ar_csd, regs->ar_ssd);
115         printk("b0  : %016lx b6  : %016lx b7  : %016lx\n", regs->b0, regs->b6, regs->b7);
116         printk("f6  : %05lx%016lx f7  : %05lx%016lx\n",
117                regs->f6.u.bits[1], regs->f6.u.bits[0],
118                regs->f7.u.bits[1], regs->f7.u.bits[0]);
119         printk("f8  : %05lx%016lx f9  : %05lx%016lx\n",
120                regs->f8.u.bits[1], regs->f8.u.bits[0],
121                regs->f9.u.bits[1], regs->f9.u.bits[0]);
122         printk("f10 : %05lx%016lx f11 : %05lx%016lx\n",
123                regs->f10.u.bits[1], regs->f10.u.bits[0],
124                regs->f11.u.bits[1], regs->f11.u.bits[0]);
125
126         printk("r1  : %016lx r2  : %016lx r3  : %016lx\n", regs->r1, regs->r2, regs->r3);
127         printk("r8  : %016lx r9  : %016lx r10 : %016lx\n", regs->r8, regs->r9, regs->r10);
128         printk("r11 : %016lx r12 : %016lx r13 : %016lx\n", regs->r11, regs->r12, regs->r13);
129         printk("r14 : %016lx r15 : %016lx r16 : %016lx\n", regs->r14, regs->r15, regs->r16);
130         printk("r17 : %016lx r18 : %016lx r19 : %016lx\n", regs->r17, regs->r18, regs->r19);
131         printk("r20 : %016lx r21 : %016lx r22 : %016lx\n", regs->r20, regs->r21, regs->r22);
132         printk("r23 : %016lx r24 : %016lx r25 : %016lx\n", regs->r23, regs->r24, regs->r25);
133         printk("r26 : %016lx r27 : %016lx r28 : %016lx\n", regs->r26, regs->r27, regs->r28);
134         printk("r29 : %016lx r30 : %016lx r31 : %016lx\n", regs->r29, regs->r30, regs->r31);
135
136         if (user_mode(regs)) {
137                 /* print the stacked registers */
138                 unsigned long val, *bsp, ndirty;
139                 int i, sof, is_nat = 0;
140
141                 sof = regs->cr_ifs & 0x7f;      /* size of frame */
142                 ndirty = (regs->loadrs >> 19);
143                 bsp = ia64_rse_skip_regs((unsigned long *) regs->ar_bspstore, ndirty);
144                 for (i = 0; i < sof; ++i) {
145                         get_user(val, (unsigned long __user *) ia64_rse_skip_regs(bsp, i));
146                         printk("r%-3u:%c%016lx%s", 32 + i, is_nat ? '*' : ' ', val,
147                                ((i == sof - 1) || (i % 3) == 2) ? "\n" : " ");
148                 }
149         } else
150                 show_stack(NULL, NULL, KERN_DEFAULT);
151 }
152
153 /* local support for deprecated console_print */
154 void
155 console_print(const char *s)
156 {
157         printk(KERN_EMERG "%s", s);
158 }
159
160 void
161 do_notify_resume_user(sigset_t *unused, struct sigscratch *scr, long in_syscall)
162 {
163         if (fsys_mode(current, &scr->pt)) {
164                 /*
165                  * defer signal-handling etc. until we return to
166                  * privilege-level 0.
167                  */
168                 if (!ia64_psr(&scr->pt)->lp)
169                         ia64_psr(&scr->pt)->lp = 1;
170                 return;
171         }
172
173         /* deal with pending signal delivery */
174         if (test_thread_flag(TIF_SIGPENDING) ||
175             test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL)) {
176                 local_irq_enable();     /* force interrupt enable */
177                 ia64_do_signal(scr, in_syscall);
178         }
179
180         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME)) {
181                 local_irq_enable();     /* force interrupt enable */
182                 resume_user_mode_work(&scr->pt);
183         }
184
185         /* copy user rbs to kernel rbs */
186         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_RESTORE_RSE))) {
187                 local_irq_enable();     /* force interrupt enable */
188                 ia64_sync_krbs();
189         }
190
191         local_irq_disable();    /* force interrupt disable */
192 }
193
194 static int __init nohalt_setup(char * str)
195 {
196         cpu_idle_poll_ctrl(true);
197         return 1;
198 }
199 __setup("nohalt", nohalt_setup);
200
201 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
202 /* We don't actually take CPU down, just spin without interrupts. */
203 static inline void play_dead(void)
204 {
205         unsigned int this_cpu = smp_processor_id();
206
207         /* Ack it */
208         __this_cpu_write(cpu_state, CPU_DEAD);
209
210         max_xtp();
211         local_irq_disable();
212         idle_task_exit();
213         ia64_jump_to_sal(&sal_boot_rendez_state[this_cpu]);
214         /*
215          * The above is a point of no-return, the processor is
216          * expected to be in SAL loop now.
217          */
218         BUG();
219 }
220 #else
221 static inline void play_dead(void)
222 {
223         BUG();
224 }
225 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
226
227 void arch_cpu_idle_dead(void)
228 {
229         play_dead();
230 }
231
232 void arch_cpu_idle(void)
233 {
234         void (*mark_idle)(int) = ia64_mark_idle;
235
236 #ifdef CONFIG_SMP
237         min_xtp();
238 #endif
239         rmb();
240         if (mark_idle)
241                 (*mark_idle)(1);
242
243         raw_safe_halt();
244
245         if (mark_idle)
246                 (*mark_idle)(0);
247 #ifdef CONFIG_SMP
248         normal_xtp();
249 #endif
250 }
251
252 void
253 ia64_save_extra (struct task_struct *task)
254 {
255         if ((task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0)
256                 ia64_save_debug_regs(&task->thread.dbr[0]);
257 }
258
259 void
260 ia64_load_extra (struct task_struct *task)
261 {
262         if ((task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0)
263                 ia64_load_debug_regs(&task->thread.dbr[0]);
264 }
265
266 /*
267  * Copy the state of an ia-64 thread.
268  *
269  * We get here through the following  call chain:
270  *
271  *      from user-level:        from kernel:
272  *
273  *      <clone syscall>         <some kernel call frames>
274  *      sys_clone                  :
275  *      kernel_clone            kernel_clone
276  *      copy_thread             copy_thread
277  *
278  * This means that the stack layout is as follows:
279  *
280  *      +---------------------+ (highest addr)
281  *      |   struct pt_regs    |
282  *      +---------------------+
283  *      | struct switch_stack |
284  *      +---------------------+
285  *      |                     |
286  *      |    memory stack     |
287  *      |                     | <-- sp (lowest addr)
288  *      +---------------------+
289  *
290  * Observe that we copy the unat values that are in pt_regs and switch_stack.  Spilling an
291  * integer to address X causes bit N in ar.unat to be set to the NaT bit of the register,
292  * with N=(X & 0x1ff)/8.  Thus, copying the unat value preserves the NaT bits ONLY if the
293  * pt_regs structure in the parent is congruent to that of the child, modulo 512.  Since
294  * the stack is page aligned and the page size is at least 4KB, this is always the case,
295  * so there is nothing to worry about.
296  */
297 int
298 copy_thread(struct task_struct *p, const struct kernel_clone_args *args)
299 {
300         unsigned long clone_flags = args->flags;
301         unsigned long user_stack_base = args->stack;
302         unsigned long user_stack_size = args->stack_size;
303         unsigned long tls = args->tls;
304         extern char ia64_ret_from_clone;
305         struct switch_stack *child_stack, *stack;
306         unsigned long rbs, child_rbs, rbs_size;
307         struct pt_regs *child_ptregs;
308         struct pt_regs *regs = current_pt_regs();
309         int retval = 0;
310
311         child_ptregs = (struct pt_regs *) ((unsigned long) p + IA64_STK_OFFSET) - 1;
312         child_stack = (struct switch_stack *) child_ptregs - 1;
313
314         rbs = (unsigned long) current + IA64_RBS_OFFSET;
315         child_rbs = (unsigned long) p + IA64_RBS_OFFSET;
316
317         /* copy parts of thread_struct: */
318         p->thread.ksp = (unsigned long) child_stack - 16;
319
320         /*
321          * NOTE: The calling convention considers all floating point
322          * registers in the high partition (fph) to be scratch.  Since
323          * the only way to get to this point is through a system call,
324          * we know that the values in fph are all dead.  Hence, there
325          * is no need to inherit the fph state from the parent to the
326          * child and all we have to do is to make sure that
327          * IA64_THREAD_FPH_VALID is cleared in the child.
328          *
329          * XXX We could push this optimization a bit further by
330          * clearing IA64_THREAD_FPH_VALID on ANY system call.
331          * However, it's not clear this is worth doing.  Also, it
332          * would be a slight deviation from the normal Linux system
333          * call behavior where scratch registers are preserved across
334          * system calls (unless used by the system call itself).
335          */
336 #       define THREAD_FLAGS_TO_CLEAR    (IA64_THREAD_FPH_VALID | IA64_THREAD_DBG_VALID \
337                                          | IA64_THREAD_PM_VALID)
338 #       define THREAD_FLAGS_TO_SET      0
339         p->thread.flags = ((current->thread.flags & ~THREAD_FLAGS_TO_CLEAR)
340                            | THREAD_FLAGS_TO_SET);
341
342         ia64_drop_fpu(p);       /* don't pick up stale state from a CPU's fph */
343
344         if (unlikely(args->fn)) {
345                 if (unlikely(args->idle)) {
346                         /* fork_idle() called us */
347                         return 0;
348                 }
349                 memset(child_stack, 0, sizeof(*child_ptregs) + sizeof(*child_stack));
350                 child_stack->r4 = (unsigned long) args->fn;
351                 child_stack->r5 = (unsigned long) args->fn_arg;
352                 /*
353                  * Preserve PSR bits, except for bits 32-34 and 37-45,
354                  * which we can't read.
355                  */
356                 child_ptregs->cr_ipsr = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR) | IA64_PSR_BN;
357                 /* mark as valid, empty frame */
358                 child_ptregs->cr_ifs = 1UL << 63;
359                 child_stack->ar_fpsr = child_ptregs->ar_fpsr
360                         = ia64_getreg(_IA64_REG_AR_FPSR);
361                 child_stack->pr = (1 << PRED_KERNEL_STACK);
362                 child_stack->ar_bspstore = child_rbs;
363                 child_stack->b0 = (unsigned long) &ia64_ret_from_clone;
364
365                 /* stop some PSR bits from being inherited.
366                  * the psr.up/psr.pp bits must be cleared on fork but inherited on execve()
367                  * therefore we must specify them explicitly here and not include them in
368                  * IA64_PSR_BITS_TO_CLEAR.
369                  */
370                 child_ptregs->cr_ipsr = ((child_ptregs->cr_ipsr | IA64_PSR_BITS_TO_SET)
371                                  & ~(IA64_PSR_BITS_TO_CLEAR | IA64_PSR_PP | IA64_PSR_UP));
372
373                 return 0;
374         }
375         stack = ((struct switch_stack *) regs) - 1;
376         /* copy parent's switch_stack & pt_regs to child: */
377         memcpy(child_stack, stack, sizeof(*child_ptregs) + sizeof(*child_stack));
378
379         /* copy the parent's register backing store to the child: */
380         rbs_size = stack->ar_bspstore - rbs;
381         memcpy((void *) child_rbs, (void *) rbs, rbs_size);
382         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
383                 child_ptregs->r13 = tls;
384         if (user_stack_base) {
385                 child_ptregs->r12 = user_stack_base + user_stack_size - 16;
386                 child_ptregs->ar_bspstore = user_stack_base;
387                 child_ptregs->ar_rnat = 0;
388                 child_ptregs->loadrs = 0;
389         }
390         child_stack->ar_bspstore = child_rbs + rbs_size;
391         child_stack->b0 = (unsigned long) &ia64_ret_from_clone;
392
393         /* stop some PSR bits from being inherited.
394          * the psr.up/psr.pp bits must be cleared on fork but inherited on execve()
395          * therefore we must specify them explicitly here and not include them in
396          * IA64_PSR_BITS_TO_CLEAR.
397          */
398         child_ptregs->cr_ipsr = ((child_ptregs->cr_ipsr | IA64_PSR_BITS_TO_SET)
399                                  & ~(IA64_PSR_BITS_TO_CLEAR | IA64_PSR_PP | IA64_PSR_UP));
400         return retval;
401 }
402
403 asmlinkage long ia64_clone(unsigned long clone_flags, unsigned long stack_start,
404                            unsigned long stack_size, unsigned long parent_tidptr,
405                            unsigned long child_tidptr, unsigned long tls)
406 {
407         struct kernel_clone_args args = {
408                 .flags          = (lower_32_bits(clone_flags) & ~CSIGNAL),
409                 .pidfd          = (int __user *)parent_tidptr,
410                 .child_tid      = (int __user *)child_tidptr,
411                 .parent_tid     = (int __user *)parent_tidptr,
412                 .exit_signal    = (lower_32_bits(clone_flags) & CSIGNAL),
413                 .stack          = stack_start,
414                 .stack_size     = stack_size,
415                 .tls            = tls,
416         };
417
418         return kernel_clone(&args);
419 }
420
421 static void
422 do_copy_task_regs (struct task_struct *task, struct unw_frame_info *info, void *arg)
423 {
424         unsigned long mask, sp, nat_bits = 0, ar_rnat, urbs_end, cfm;
425         unsigned long ip;
426         elf_greg_t *dst = arg;
427         struct pt_regs *pt;
428         char nat;
429         int i;
430
431         memset(dst, 0, sizeof(elf_gregset_t));  /* don't leak any kernel bits to user-level */
432
433         if (unw_unwind_to_user(info) < 0)
434                 return;
435
436         unw_get_sp(info, &sp);
437         pt = (struct pt_regs *) (sp + 16);
438
439         urbs_end = ia64_get_user_rbs_end(task, pt, &cfm);
440
441         if (ia64_sync_user_rbs(task, info->sw, pt->ar_bspstore, urbs_end) < 0)
442                 return;
443
444         ia64_peek(task, info->sw, urbs_end, (long) ia64_rse_rnat_addr((long *) urbs_end),
445                   &ar_rnat);
446
447         /*
448          * coredump format:
449          *      r0-r31
450          *      NaT bits (for r0-r31; bit N == 1 iff rN is a NaT)
451          *      predicate registers (p0-p63)
452          *      b0-b7
453          *      ip cfm user-mask
454          *      ar.rsc ar.bsp ar.bspstore ar.rnat
455          *      ar.ccv ar.unat ar.fpsr ar.pfs ar.lc ar.ec
456          */
457
458         /* r0 is zero */
459         for (i = 1, mask = (1UL << i); i < 32; ++i) {
460                 unw_get_gr(info, i, &dst[i], &nat);
461                 if (nat)
462                         nat_bits |= mask;
463                 mask <<= 1;
464         }
465         dst[32] = nat_bits;
466         unw_get_pr(info, &dst[33]);
467
468         for (i = 0; i < 8; ++i)
469                 unw_get_br(info, i, &dst[34 + i]);
470
471         unw_get_rp(info, &ip);
472         dst[42] = ip + ia64_psr(pt)->ri;
473         dst[43] = cfm;
474         dst[44] = pt->cr_ipsr & IA64_PSR_UM;
475
476         unw_get_ar(info, UNW_AR_RSC, &dst[45]);
477         /*
478          * For bsp and bspstore, unw_get_ar() would return the kernel
479          * addresses, but we need the user-level addresses instead:
480          */
481         dst[46] = urbs_end;     /* note: by convention PT_AR_BSP points to the end of the urbs! */
482         dst[47] = pt->ar_bspstore;
483         dst[48] = ar_rnat;
484         unw_get_ar(info, UNW_AR_CCV, &dst[49]);
485         unw_get_ar(info, UNW_AR_UNAT, &dst[50]);
486         unw_get_ar(info, UNW_AR_FPSR, &dst[51]);
487         dst[52] = pt->ar_pfs;   /* UNW_AR_PFS is == to pt->cr_ifs for interrupt frames */
488         unw_get_ar(info, UNW_AR_LC, &dst[53]);
489         unw_get_ar(info, UNW_AR_EC, &dst[54]);
490         unw_get_ar(info, UNW_AR_CSD, &dst[55]);
491         unw_get_ar(info, UNW_AR_SSD, &dst[56]);
492 }
493
494 static void
495 do_copy_regs (struct unw_frame_info *info, void *arg)
496 {
497         do_copy_task_regs(current, info, arg);
498 }
499
500 void
501 ia64_elf_core_copy_regs (struct pt_regs *pt, elf_gregset_t dst)
502 {
503         unw_init_running(do_copy_regs, dst);
504 }
505
506 /*
507  * Flush thread state.  This is called when a thread does an execve().
508  */
509 void
510 flush_thread (void)
511 {
512         /* drop floating-point and debug-register state if it exists: */
513         current->thread.flags &= ~(IA64_THREAD_FPH_VALID | IA64_THREAD_DBG_VALID);
514         ia64_drop_fpu(current);
515 }
516
517 /*
518  * Clean up state associated with a thread.  This is called when
519  * the thread calls exit().
520  */
521 void
522 exit_thread (struct task_struct *tsk)
523 {
524
525         ia64_drop_fpu(tsk);
526 }
527
528 unsigned long
529 __get_wchan (struct task_struct *p)
530 {
531         struct unw_frame_info info;
532         unsigned long ip;
533         int count = 0;
534
535         /*
536          * Note: p may not be a blocked task (it could be current or
537          * another process running on some other CPU.  Rather than
538          * trying to determine if p is really blocked, we just assume
539          * it's blocked and rely on the unwind routines to fail
540          * gracefully if the process wasn't really blocked after all.
541          * --davidm 99/12/15
542          */
543         unw_init_from_blocked_task(&info, p);
544         do {
545                 if (task_is_running(p))
546                         return 0;
547                 if (unw_unwind(&info) < 0)
548                         return 0;
549                 unw_get_ip(&info, &ip);
550                 if (!in_sched_functions(ip))
551                         return ip;
552         } while (count++ < 16);
553         return 0;
554 }
555
556 void
557 cpu_halt (void)
558 {
559         pal_power_mgmt_info_u_t power_info[8];
560         unsigned long min_power;
561         int i, min_power_state;
562
563         if (ia64_pal_halt_info(power_info) != 0)
564                 return;
565
566         min_power_state = 0;
567         min_power = power_info[0].pal_power_mgmt_info_s.power_consumption;
568         for (i = 1; i < 8; ++i)
569                 if (power_info[i].pal_power_mgmt_info_s.im
570                     && power_info[i].pal_power_mgmt_info_s.power_consumption < min_power) {
571                         min_power = power_info[i].pal_power_mgmt_info_s.power_consumption;
572                         min_power_state = i;
573                 }
574
575         while (1)
576                 ia64_pal_halt(min_power_state);
577 }
578
579 void machine_shutdown(void)
580 {
581         smp_shutdown_nonboot_cpus(reboot_cpu);
582
583 #ifdef CONFIG_KEXEC
584         kexec_disable_iosapic();
585 #endif
586 }
587
588 void
589 machine_restart (char *restart_cmd)
590 {
591         (void) notify_die(DIE_MACHINE_RESTART, restart_cmd, NULL, 0, 0, 0);
592         efi_reboot(REBOOT_WARM, NULL);
593 }
594
595 void
596 machine_halt (void)
597 {
598         (void) notify_die(DIE_MACHINE_HALT, "", NULL, 0, 0, 0);
599         cpu_halt();
600 }
601
602 void
603 machine_power_off (void)
604 {
605         if (pm_power_off)
606                 pm_power_off();
607         machine_halt();
608 }
609
610 EXPORT_SYMBOL(ia64_delay_loop);