arch/sh/kernel/process.c

   1 /*
   2  * arch/sh/kernel/process.c
   3  *
   4  * This file handles the architecture-dependent parts of process handling..
   5  *
   6  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   7  *
   8  *  SuperH version:  Copyright (C) 1999, 2000  Niibe Yutaka & Kaz Kojima
   9  *                   Copyright (C) 2006 Lineo Solutions Inc. support SH4A UBC
  10  *                   Copyright (C) 2002 - 2007  Paul Mundt
  11  */
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/mm.h>
  14 #include <linux/elfcore.h>
  15 #include <linux/pm.h>
  16 #include <linux/kallsyms.h>
  17 #include <linux/kexec.h>
  18 #include <asm/kdebug.h>
  19 #include <asm/uaccess.h>
  20 #include <asm/mmu_context.h>
  21 #include <asm/pgalloc.h>
  22 #include <asm/ubc.h>
  23
  24 static int hlt_counter;
  25 int ubc_usercnt = 0;
  26
  27 #define HARD_IDLE_TIMEOUT (HZ / 3)
  28
  29 void (*pm_idle)(void);
  30 void (*pm_power_off)(void);
  31 EXPORT_SYMBOL(pm_power_off);
  32
  33 void disable_hlt(void)
  34 {
  35         hlt_counter++;
  36 }
  37 EXPORT_SYMBOL(disable_hlt);
  38
  39 void enable_hlt(void)
  40 {
  41         hlt_counter--;
  42 }
  43 EXPORT_SYMBOL(enable_hlt);
  44
  45 void default_idle(void)
  46 {
  47         if (!hlt_counter)
  48                 cpu_sleep();
  49         else
  50                 cpu_relax();
  51 }
  52
  53 void cpu_idle(void)
  54 {
  55         /* endless idle loop with no priority at all */
  56         while (1) {
  57                 void (*idle)(void) = pm_idle;
  58
  59                 if (!idle)
  60                         idle = default_idle;
  61
  62                 while (!need_resched())
  63                         idle();
  64
  65                 preempt_enable_no_resched();
  66                 schedule();
  67                 preempt_disable();
  68                 check_pgt_cache();
  69         }
  70 }
  71
  72 void machine_restart(char * __unused)
  73 {
  74         /* SR.BL=1 and invoke address error to let CPU reset (manual reset) */
  75         asm volatile("ldc %0, sr\n\t"
  76                      "mov.l @%1, %0" : : "r" (0x10000000), "r" (0x80000001));
  77 }
  78
  79 void machine_halt(void)
  80 {
  81         local_irq_disable();
  82
  83         while (1)
  84                 cpu_sleep();
  85 }
  86
  87 void machine_power_off(void)
  88 {
  89         if (pm_power_off)
  90                 pm_power_off();
  91 }
  92
  93 void show_regs(struct pt_regs * regs)
  94 {
  95         printk("\n");
  96         printk("Pid : %d, Comm: %20s\n", current->pid, current->comm);
  97         print_symbol("PC is at %s\n", instruction_pointer(regs));
  98         printk("PC  : %08lx SP  : %08lx SR  : %08lx ",
  99                regs->pc, regs->regs[15], regs->sr);
 100 #ifdef CONFIG_MMU
 101         printk("TEA : %08x    ", ctrl_inl(MMU_TEA));
 102 #else
 103         printk("                  ");
 104 #endif
 105         printk("%s\n", print_tainted());
 106
 107         printk("R0  : %08lx R1  : %08lx R2  : %08lx R3  : %08lx\n",
 108                regs->regs[0],regs->regs[1],
 109                regs->regs[2],regs->regs[3]);
 110         printk("R4  : %08lx R5  : %08lx R6  : %08lx R7  : %08lx\n",
 111                regs->regs[4],regs->regs[5],
 112                regs->regs[6],regs->regs[7]);
 113         printk("R8  : %08lx R9  : %08lx R10 : %08lx R11 : %08lx\n",
 114                regs->regs[8],regs->regs[9],
 115                regs->regs[10],regs->regs[11]);
 116         printk("R12 : %08lx R13 : %08lx R14 : %08lx\n",
 117                regs->regs[12],regs->regs[13],
 118                regs->regs[14]);
 119         printk("MACH: %08lx MACL: %08lx GBR : %08lx PR  : %08lx\n",
 120                regs->mach, regs->macl, regs->gbr, regs->pr);
 121
 122         show_trace(NULL, (unsigned long *)regs->regs[15], regs);
 123 }
 124
 125 /*
 126  * Create a kernel thread
 127  */
 128
 129 /*
 130  * This is the mechanism for creating a new kernel thread.
 131  *
 132  */
 133 extern void kernel_thread_helper(void);
 134 __asm__(".align 5\n"
 135         "kernel_thread_helper:\n\t"
 136         "jsr    @r5\n\t"
 137         " nop\n\t"
 138         "mov.l  1f, r1\n\t"
 139         "jsr    @r1\n\t"
 140         " mov   r0, r4\n\t"
 141         ".align 2\n\t"
 142         "1:.long do_exit");
 143
 144 /* Don't use this in BL=1(cli).  Or else, CPU resets! */
 145 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
 146 {
 147         struct pt_regs regs;
 148
 149         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
 150         regs.regs[4] = (unsigned long)arg;
 151         regs.regs[5] = (unsigned long)fn;
 152
 153         regs.pc = (unsigned long)kernel_thread_helper;
 154         regs.sr = (1 << 30);
 155
 156         /* Ok, create the new process.. */
 157         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED, 0,
 158                        &regs, 0, NULL, NULL);
 159 }
 160
 161 /*
 162  * Free current thread data structures etc..
 163  */
 164 void exit_thread(void)
 165 {
 166         if (current->thread.ubc_pc) {
 167                 current->thread.ubc_pc = 0;
 168                 ubc_usercnt -= 1;
 169         }
 170 }
 171
 172 void flush_thread(void)
 173 {
 174 #if defined(CONFIG_SH_FPU)
 175         struct task_struct *tsk = current;
 176         /* Forget lazy FPU state */
 177         clear_fpu(tsk, task_pt_regs(tsk));
 178         clear_used_math();
 179 #endif
 180 }
 181
 182 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 183 {
 184         /* do nothing */
 185 }
 186
 187 /* Fill in the fpu structure for a core dump.. */
 188 int dump_fpu(struct pt_regs *regs, elf_fpregset_t *fpu)
 189 {
 190         int fpvalid = 0;
 191
 192 #if defined(CONFIG_SH_FPU)
 193         struct task_struct *tsk = current;
 194
 195         fpvalid = !!tsk_used_math(tsk);
 196         if (fpvalid) {
 197                 unlazy_fpu(tsk, regs);
 198                 memcpy(fpu, &tsk->thread.fpu.hard, sizeof(*fpu));
 199         }
 200 #endif
 201
 202         return fpvalid;
 203 }
 204
 205 /*
 206  * Capture the user space registers if the task is not running (in user space)
 207  */
 208 int dump_task_regs(struct task_struct *tsk, elf_gregset_t *regs)
 209 {
 210         struct pt_regs ptregs;
 211
 212         ptregs = *task_pt_regs(tsk);
 213         elf_core_copy_regs(regs, &ptregs);
 214
 215         return 1;
 216 }
 217
 218 int dump_task_fpu(struct task_struct *tsk, elf_fpregset_t *fpu)
 219 {
 220         int fpvalid = 0;
 221
 222 #if defined(CONFIG_SH_FPU)
 223         fpvalid = !!tsk_used_math(tsk);
 224         if (fpvalid) {
 225                 unlazy_fpu(tsk, task_pt_regs(tsk));
 226                 memcpy(fpu, &tsk->thread.fpu.hard, sizeof(*fpu));
 227         }
 228 #endif
 229
 230         return fpvalid;
 231 }
 232
 233 asmlinkage void ret_from_fork(void);
 234
 235 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long usp,
 236                 unsigned long unused,
 237                 struct task_struct *p, struct pt_regs *regs)
 238 {
 239         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
 240         struct pt_regs *childregs;
 241 #if defined(CONFIG_SH_FPU)
 242         struct task_struct *tsk = current;
 243
 244         unlazy_fpu(tsk, regs);
 245         p->thread.fpu = tsk->thread.fpu;
 246         copy_to_stopped_child_used_math(p);
 247 #endif
 248
 249         childregs = task_pt_regs(p);
 250         *childregs = *regs;
 251
 252         if (user_mode(regs)) {
 253                 childregs->regs[15] = usp;
 254                 ti->addr_limit = USER_DS;
 255         } else {
 256                 childregs->regs[15] = (unsigned long)childregs;
 257                 ti->addr_limit = KERNEL_DS;
 258         }
 259
 260         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 261                 childregs->gbr = childregs->regs[0];
 262
 263         childregs->regs[0] = 0; /* Set return value for child */
 264
 265         p->thread.sp = (unsigned long) childregs;
 266         p->thread.pc = (unsigned long) ret_from_fork;
 267
 268         p->thread.ubc_pc = 0;
 269
 270         return 0;
 271 }
 272
 273 /* Tracing by user break controller.  */
 274 static void ubc_set_tracing(int asid, unsigned long pc)
 275 {
 276 #if defined(CONFIG_CPU_SH4A)
 277         unsigned long val;
 278
 279         val = (UBC_CBR_ID_INST | UBC_CBR_RW_READ | UBC_CBR_CE);
 280         val |= (UBC_CBR_AIE | UBC_CBR_AIV_SET(asid));
 281
 282         ctrl_outl(val, UBC_CBR0);
 283         ctrl_outl(pc,  UBC_CAR0);
 284         ctrl_outl(0x0, UBC_CAMR0);
 285         ctrl_outl(0x0, UBC_CBCR);
 286
 287         val = (UBC_CRR_RES | UBC_CRR_PCB | UBC_CRR_BIE);
 288         ctrl_outl(val, UBC_CRR0);
 289
 290         /* Read UBC register that we wrote last, for checking update */
 291         val = ctrl_inl(UBC_CRR0);
 292
 293 #else   /* CONFIG_CPU_SH4A */
 294         ctrl_outl(pc, UBC_BARA);
 295
 296 #ifdef CONFIG_MMU
 297         /* We don't have any ASID settings for the SH-2! */
 298         if (current_cpu_data.type != CPU_SH7604)
 299                 ctrl_outb(asid, UBC_BASRA);
 300 #endif
 301
 302         ctrl_outl(0, UBC_BAMRA);
 303
 304         if (current_cpu_data.type == CPU_SH7729 ||
 305             current_cpu_data.type == CPU_SH7710 ||
 306             current_cpu_data.type == CPU_SH7712) {
 307                 ctrl_outw(BBR_INST | BBR_READ | BBR_CPU, UBC_BBRA);
 308                 ctrl_outl(BRCR_PCBA | BRCR_PCTE, UBC_BRCR);
 309         } else {
 310                 ctrl_outw(BBR_INST | BBR_READ, UBC_BBRA);
 311                 ctrl_outw(BRCR_PCBA, UBC_BRCR);
 312         }
 313 #endif  /* CONFIG_CPU_SH4A */
 314 }
 315
 316 /*
 317  *      switch_to(x,y) should switch tasks from x to y.
 318  *
 319  */
 320 struct task_struct *__switch_to(struct task_struct *prev,
 321                                 struct task_struct *next)
 322 {
 323 #if defined(CONFIG_SH_FPU)
 324         unlazy_fpu(prev, task_pt_regs(prev));
 325 #endif
 326
 327 #ifdef CONFIG_PREEMPT
 328         {
 329                 unsigned long flags;
 330                 struct pt_regs *regs;
 331
 332                 local_irq_save(flags);
 333                 regs = task_pt_regs(prev);
 334                 if (user_mode(regs) && regs->regs[15] >= 0xc0000000) {
 335                         int offset = (int)regs->regs[15];
 336
 337                         /* Reset stack pointer: clear critical region mark */
 338                         regs->regs[15] = regs->regs[1];
 339                         if (regs->pc < regs->regs[0])
 340                                 /* Go to rewind point */
 341                                 regs->pc = regs->regs[0] + offset;
 342                 }
 343                 local_irq_restore(flags);
 344         }
 345 #endif
 346
 347 #ifdef CONFIG_MMU
 348         /*
 349          * Restore the kernel mode register
 350          *      k7 (r7_bank1)
 351          */
 352         asm volatile("ldc       %0, r7_bank"
 353                      : /* no output */
 354                      : "r" (task_thread_info(next)));
 355 #endif
 356
 357         /* If no tasks are using the UBC, we're done */
 358         if (ubc_usercnt == 0)
 359                 /* If no tasks are using the UBC, we're done */;
 360         else if (next->thread.ubc_pc && next->mm) {
 361                 int asid = 0;
 362 #ifdef CONFIG_MMU
 363                 asid |= cpu_asid(smp_processor_id(), next->mm);
 364 #endif
 365                 ubc_set_tracing(asid, next->thread.ubc_pc);
 366         } else {
 367 #if defined(CONFIG_CPU_SH4A)
 368                 ctrl_outl(UBC_CBR_INIT, UBC_CBR0);
 369                 ctrl_outl(UBC_CRR_INIT, UBC_CRR0);
 370 #else
 371                 ctrl_outw(0, UBC_BBRA);
 372                 ctrl_outw(0, UBC_BBRB);
 373 #endif
 374         }
 375
 376         return prev;
 377 }
 378
 379 asmlinkage int sys_fork(unsigned long r4, unsigned long r5,
 380                         unsigned long r6, unsigned long r7,
 381                         struct pt_regs __regs)
 382 {
 383         struct pt_regs *regs = RELOC_HIDE(&__regs, 0);
 384 #ifdef CONFIG_MMU
 385         return do_fork(SIGCHLD, regs->regs[15], regs, 0, NULL, NULL);
 386 #else
 387         /* fork almost works, enough to trick you into looking elsewhere :-( */
 388         return -EINVAL;
 389 #endif
 390 }
 391
 392 asmlinkage int sys_clone(unsigned long clone_flags, unsigned long newsp,
 393                          unsigned long parent_tidptr,
 394                          unsigned long child_tidptr,
 395                          struct pt_regs __regs)
 396 {
 397         struct pt_regs *regs = RELOC_HIDE(&__regs, 0);
 398         if (!newsp)
 399                 newsp = regs->regs[15];
 400         return do_fork(clone_flags, newsp, regs, 0,
 401                         (int __user *)parent_tidptr,
 402                         (int __user *)child_tidptr);
 403 }
 404
 405 /*
 406  * This is trivial, and on the face of it looks like it
 407  * could equally well be done in user mode.
 408  *
 409  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
 410  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
 411  * done by calling the "clone()" system call directly, you
 412  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
 413  * the information you need.
 414  */
 415 asmlinkage int sys_vfork(unsigned long r4, unsigned long r5,
 416                          unsigned long r6, unsigned long r7,
 417                          struct pt_regs __regs)
 418 {
 419         struct pt_regs *regs = RELOC_HIDE(&__regs, 0);
 420         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs->regs[15], regs,
 421                        0, NULL, NULL);
 422 }
 423
 424 /*
 425  * sys_execve() executes a new program.
 426  */
 427 asmlinkage int sys_execve(char *ufilename, char **uargv,
 428                           char **uenvp, unsigned long r7,
 429                           struct pt_regs __regs)
 430 {
 431         struct pt_regs *regs = RELOC_HIDE(&__regs, 0);
 432         int error;
 433         char *filename;
 434
 435         filename = getname((char __user *)ufilename);
 436         error = PTR_ERR(filename);
 437         if (IS_ERR(filename))
 438                 goto out;
 439
 440         error = do_execve(filename,
 441                           (char __user * __user *)uargv,
 442                           (char __user * __user *)uenvp,
 443                           regs);
 444         if (error == 0) {
 445                 task_lock(current);
 446                 current->ptrace &= ~PT_DTRACE;
 447                 task_unlock(current);
 448         }
 449         putname(filename);
 450 out:
 451         return error;
 452 }
 453
 454 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 455 {
 456         unsigned long schedule_frame;
 457         unsigned long pc;
 458
 459         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 460                 return 0;
 461
 462         /*
 463          * The same comment as on the Alpha applies here, too ...
 464          */
 465         pc = thread_saved_pc(p);
 466         if (in_sched_functions(pc)) {
 467                 schedule_frame = (unsigned long)p->thread.sp;
 468                 return ((unsigned long *)schedule_frame)[21];
 469         }
 470
 471         return pc;
 472 }
 473
 474 asmlinkage void break_point_trap(void)
 475 {
 476         /* Clear tracing.  */
 477 #if defined(CONFIG_CPU_SH4A)
 478         ctrl_outl(UBC_CBR_INIT, UBC_CBR0);
 479         ctrl_outl(UBC_CRR_INIT, UBC_CRR0);
 480 #else
 481         ctrl_outw(0, UBC_BBRA);
 482         ctrl_outw(0, UBC_BBRB);
 483 #endif
 484         current->thread.ubc_pc = 0;
 485         ubc_usercnt -= 1;
 486
 487         force_sig(SIGTRAP, current);
 488 }
 489
 490 /*
 491  * Generic trap handler.
 492  */
 493 asmlinkage void debug_trap_handler(unsigned long r4, unsigned long r5,
 494                                    unsigned long r6, unsigned long r7,
 495                                    struct pt_regs __regs)
 496 {
 497         struct pt_regs *regs = RELOC_HIDE(&__regs, 0);
 498
 499         /* Rewind */
 500         regs->pc -= 2;
 501
 502         if (notify_die(DIE_TRAP, regs, regs->tra & 0xff,
 503                        SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 504                 return;
 505
 506         force_sig(SIGTRAP, current);
 507 }
 508
 509 /*
 510  * Special handler for BUG() traps.
 511  */
 512 asmlinkage void bug_trap_handler(unsigned long r4, unsigned long r5,
 513                                  unsigned long r6, unsigned long r7,
 514                                  struct pt_regs __regs)
 515 {
 516         struct pt_regs *regs = RELOC_HIDE(&__regs, 0);
 517
 518         /* Rewind */
 519         regs->pc -= 2;
 520
 521         if (notify_die(DIE_TRAP, regs, TRAPA_BUG_OPCODE & 0xff,
 522                        SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 523                 return;
 524
 525 #ifdef CONFIG_BUG
 526         if (__kernel_text_address(instruction_pointer(regs))) {
 527                 u16 insn = *(u16 *)instruction_pointer(regs);
 528                 if (insn == TRAPA_BUG_OPCODE)
 529                         handle_BUG(regs);
 530         }
 531 #endif
 532
 533         force_sig(SIGTRAP, current);
 534 }