arch/i386/kernel/process.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/i386/kernel/process.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   5  *
   6  *  Pentium III FXSR, SSE support
   7  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   8  */
   9
  10 /*
  11  * This file handles the architecture-dependent parts of process handling..
  12  */
  13
  14 #include <stdarg.h>
  15
  16 #include <linux/errno.h>
  17 #include <linux/sched.h>
  18 #include <linux/fs.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/mm.h>
  21 #include <linux/elfcore.h>
  22 #include <linux/smp.h>
  23 #include <linux/smp_lock.h>
  24 #include <linux/stddef.h>
  25 #include <linux/slab.h>
  26 #include <linux/vmalloc.h>
  27 #include <linux/user.h>
  28 #include <linux/a.out.h>
  29 #include <linux/interrupt.h>
  30 #include <linux/config.h>
  31 #include <linux/version.h>
  32 #include <linux/delay.h>
  33 #include <linux/reboot.h>
  34 #include <linux/init.h>
  35 #include <linux/mc146818rtc.h>
  36 #include <linux/module.h>
  37 #include <linux/kallsyms.h>
  38 #include <linux/ptrace.h>
  39 #include <linux/mman.h>
  40 #include <linux/random.h>
  41
  42 #include <asm/uaccess.h>
  43 #include <asm/pgtable.h>
  44 #include <asm/system.h>
  45 #include <asm/io.h>
  46 #include <asm/ldt.h>
  47 #include <asm/processor.h>
  48 #include <asm/i387.h>
  49 #include <asm/irq.h>
  50 #include <asm/desc.h>
  51 #include <asm/atomic_kmap.h>
  52 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
  53 #include <asm/math_emu.h>
  54 #endif
  55
  56 #include <linux/irq.h>
  57 #include <linux/err.h>
  58
  59 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
  60
  61 int hlt_counter;
  62
  63 /*
  64  * Return saved PC of a blocked thread.
  65  */
  66 unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *tsk)
  67 {
  68         return ((unsigned long *)tsk->thread.esp)[3];
  69 }
  70
  71 /*
  72  * Powermanagement idle function, if any..
  73  */
  74 void (*pm_idle)(void);
  75
  76 void disable_hlt(void)
  77 {
  78         hlt_counter++;
  79 }
  80
  81 EXPORT_SYMBOL(disable_hlt);
  82
  83 void enable_hlt(void)
  84 {
  85         hlt_counter--;
  86 }
  87
  88 EXPORT_SYMBOL(enable_hlt);
  89
  90 /*
  91  * We use this if we don't have any better
  92  * idle routine..
  93  */
  94 void default_idle(void)
  95 {
  96         if (!hlt_counter && current_cpu_data.hlt_works_ok) {
  97                 local_irq_disable();
  98                 if (!need_resched())
  99                         safe_halt();
 100                 else
 101                         local_irq_enable();
 102         }
 103 }
 104
 105 /*
 106  * On SMP it's slightly faster (but much more power-consuming!)
 107  * to poll the ->work.need_resched flag instead of waiting for the
 108  * cross-CPU IPI to arrive. Use this option with caution.
 109  */
 110 static void poll_idle (void)
 111 {
 112         int oldval;
 113
 114         local_irq_enable();
 115
 116         /*
 117          * Deal with another CPU just having chosen a thread to
 118          * run here:
 119          */
 120         oldval = test_and_clear_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED);
 121
 122         if (!oldval) {
 123                 set_thread_flag(TIF_POLLING_NRFLAG);
 124                 asm volatile(
 125                         "2:"
 126                         "testl %0, %1;"
 127                         "rep; nop;"
 128                         "je 2b;"
 129                         : : "i"(_TIF_NEED_RESCHED), "m" (current_thread_info()->flags));
 130
 131                 clear_thread_flag(TIF_POLLING_NRFLAG);
 132         } else {
 133                 set_need_resched();
 134         }
 135 }
 136
 137 /*
 138  * The idle thread. There's no useful work to be
 139  * done, so just try to conserve power and have a
 140  * low exit latency (ie sit in a loop waiting for
 141  * somebody to say that they'd like to reschedule)
 142  */
 143 void cpu_idle (void)
 144 {
 145         /* endless idle loop with no priority at all */
 146         while (1) {
 147                 while (!need_resched()) {
 148                         void (*idle)(void) = pm_idle;
 149
 150                         if (!idle)
 151                                 idle = default_idle;
 152
 153                         irq_stat[smp_processor_id()].idle_timestamp = jiffies;
 154                         idle();
 155                 }
 156                 schedule();
 157         }
 158 }
 159
 160 /*
 161  * This uses new MONITOR/MWAIT instructions on P4 processors with PNI,
 162  * which can obviate IPI to trigger checking of need_resched.
 163  * We execute MONITOR against need_resched and enter optimized wait state
 164  * through MWAIT. Whenever someone changes need_resched, we would be woken
 165  * up from MWAIT (without an IPI).
 166  */
 167 static void mwait_idle(void)
 168 {
 169         local_irq_enable();
 170
 171         if (!need_resched()) {
 172                 set_thread_flag(TIF_POLLING_NRFLAG);
 173                 do {
 174                         __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
 175                         if (need_resched())
 176                                 break;
 177                         __mwait(0, 0);
 178                 } while (!need_resched());
 179                 clear_thread_flag(TIF_POLLING_NRFLAG);
 180         }
 181 }
 182
 183 void __init select_idle_routine(const struct cpuinfo_x86 *c)
 184 {
 185         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAIT)) {
 186                 printk("monitor/mwait feature present.\n");
 187                 /*
 188                  * Skip, if setup has overridden idle.
 189                  * Also, take care of system with asymmetric CPUs.
 190                  * Use, mwait_idle only if all cpus support it.
 191                  * If not, we fallback to default_idle()
 192                  */
 193                 if (!pm_idle) {
 194                         printk("using mwait in idle threads.\n");
 195                         pm_idle = mwait_idle;
 196                 }
 197                 return;
 198         }
 199         pm_idle = default_idle;
 200         return;
 201 }
 202
 203 static int __init idle_setup (char *str)
 204 {
 205         if (!strncmp(str, "poll", 4)) {
 206                 printk("using polling idle threads.\n");
 207                 pm_idle = poll_idle;
 208 #ifdef CONFIG_X86_SMP
 209                 if (smp_num_siblings > 1)
 210                         printk("WARNING: polling idle and HT enabled, performance may degrade.\n");
 211 #endif
 212         } else if (!strncmp(str, "halt", 4)) {
 213                 printk("using halt in idle threads.\n");
 214                 pm_idle = default_idle;
 215         }
 216
 217         return 1;
 218 }
 219
 220 __setup("idle=", idle_setup);
 221
 222 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 223 {
 224         unsigned long cr0 = 0L, cr2 = 0L, cr3 = 0L, cr4 = 0L;
 225
 226         printk("\n");
 227         printk("Pid: %d, comm: %20s\n", current->pid, current->comm);
 228         printk("EIP: %04x:[<%08lx>] CPU: %d\n",0xffff & regs->xcs,regs->eip, smp_processor_id());
 229         print_symbol("EIP is at %s\n", regs->eip);
 230
 231         if (regs->xcs & 3)
 232                 printk(" ESP: %04x:%08lx",0xffff & regs->xss,regs->esp);
 233         printk(" EFLAGS: %08lx    %s  (%s)\n",regs->eflags, print_tainted(),UTS_RELEASE);
 234         printk("EAX: %08lx EBX: %08lx ECX: %08lx EDX: %08lx\n",
 235                 regs->eax,regs->ebx,regs->ecx,regs->edx);
 236         printk("ESI: %08lx EDI: %08lx EBP: %08lx",
 237                 regs->esi, regs->edi, regs->ebp);
 238         printk(" DS: %04x ES: %04x\n",
 239                 0xffff & regs->xds,0xffff & regs->xes);
 240
 241         __asm__("movl %%cr0, %0": "=r" (cr0));
 242         __asm__("movl %%cr2, %0": "=r" (cr2));
 243         __asm__("movl %%cr3, %0": "=r" (cr3));
 244         /* This could fault if %cr4 does not exist */
 245         __asm__("1: movl %%cr4, %0              \n"
 246                 "2:                             \n"
 247                 ".section __ex_table,\"a\"      \n"
 248                 ".long 1b,2b                    \n"
 249                 ".previous                      \n"
 250                 : "=r" (cr4): "0" (0));
 251         printk("CR0: %08lx CR2: %08lx CR3: %08lx CR4: %08lx\n", cr0, cr2, cr3, cr4);
 252         show_trace(NULL, &regs->esp);
 253 }
 254
 255 /*
 256  * This gets run with %ebx containing the
 257  * function to call, and %edx containing
 258  * the "args".
 259  */
 260 extern void kernel_thread_helper(void);
 261 __asm__(".section .text\n"
 262         ".align 4\n"
 263         "kernel_thread_helper:\n\t"
 264         "movl %edx,%eax\n\t"
 265         "pushl %edx\n\t"
 266         "call *%ebx\n\t"
 267         "pushl %eax\n\t"
 268         "call do_exit\n"
 269         ".previous");
 270
 271 /*
 272  * Create a kernel thread
 273  */
 274 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
 275 {
 276         struct pt_regs regs;
 277
 278         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
 279
 280         regs.ebx = (unsigned long) fn;
 281         regs.edx = (unsigned long) arg;
 282
 283         regs.xds = __USER_DS;
 284         regs.xes = __USER_DS;
 285         regs.orig_eax = -1;
 286         regs.eip = (unsigned long) kernel_thread_helper;
 287         regs.xcs = __KERNEL_CS;
 288         regs.eflags = X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_SF | X86_EFLAGS_PF | 0x2;
 289
 290         /* Ok, create the new process.. */
 291         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED, 0, &regs, 0, NULL, NULL);
 292 }
 293
 294 /*
 295  * Free current thread data structures etc..
 296  */
 297 void exit_thread(void)
 298 {
 299         struct task_struct *tsk = current;
 300
 301         /* The process may have allocated an io port bitmap... nuke it. */
 302         if (unlikely(NULL != tsk->thread.io_bitmap_ptr)) {
 303                 int cpu = get_cpu();
 304                 struct tss_struct *tss = init_tss + cpu;
 305                 kfree(tsk->thread.io_bitmap_ptr);
 306                 tsk->thread.io_bitmap_ptr = NULL;
 307                 tss->io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET;
 308                 put_cpu();
 309         }
 310 }
 311
 312 void flush_thread(void)
 313 {
 314         struct task_struct *tsk = current;
 315
 316         memset(tsk->thread.debugreg, 0, sizeof(unsigned long)*8);
 317 #ifdef CONFIG_X86_HIGH_ENTRY
 318         clear_thread_flag(TIF_DB7);
 319 #endif
 320         memset(tsk->thread.tls_array, 0, sizeof(tsk->thread.tls_array));
 321         /*
 322          * Forget coprocessor state..
 323          */
 324         clear_fpu(tsk);
 325         tsk->used_math = 0;
 326 }
 327
 328 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 329 {
 330         if (dead_task->mm) {
 331                 // temporary debugging check
 332                 if (dead_task->mm->context.size) {
 333                         printk("WARNING: dead process %8s still has LDT? <%d>\n",
 334                                         dead_task->comm,
 335                                         dead_task->mm->context.size);
 336                         BUG();
 337                 }
 338         }
 339
 340         release_x86_irqs(dead_task);
 341 }
 342
 343 /*
 344  * This gets called before we allocate a new thread and copy
 345  * the current task into it.
 346  */
 347 void prepare_to_copy(struct task_struct *tsk)
 348 {
 349         unlazy_fpu(tsk);
 350 }
 351
 352 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long esp,
 353         unsigned long unused,
 354         struct task_struct * p, struct pt_regs * regs)
 355 {
 356         struct pt_regs * childregs;
 357         struct task_struct *tsk;
 358         int err, i;
 359
 360         childregs = ((struct pt_regs *) (THREAD_SIZE + (unsigned long) p->thread_info)) - 1;
 361         struct_cpy(childregs, regs);
 362         childregs->eax = 0;
 363         childregs->esp = esp;
 364         p->set_child_tid = p->clear_child_tid = NULL;
 365
 366         p->thread.esp = (unsigned long) childregs;
 367         p->thread.esp0 = (unsigned long) (childregs+1);
 368
 369         /*
 370          * get the two stack pages, for the virtual stack.
 371          *
 372          * IMPORTANT: this code relies on the fact that the task
 373          * structure is an THREAD_SIZE aligned piece of physical memory.
 374          */
 375         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p->thread.stack_page); i++)
 376                 p->thread.stack_page[i] =
 377                                 virt_to_page((unsigned long)p->thread_info + (i*PAGE_SIZE));
 378
 379         p->thread.eip = (unsigned long) ret_from_fork;
 380         p->thread_info->real_stack = p->thread_info;
 381
 382         savesegment(fs,p->thread.fs);
 383         savesegment(gs,p->thread.gs);
 384
 385         tsk = current;
 386         if (unlikely(NULL != tsk->thread.io_bitmap_ptr)) {
 387                 p->thread.io_bitmap_ptr = kmalloc(IO_BITMAP_BYTES, GFP_KERNEL);
 388                 if (!p->thread.io_bitmap_ptr)
 389                         return -ENOMEM;
 390                 memcpy(p->thread.io_bitmap_ptr, tsk->thread.io_bitmap_ptr,
 391                         IO_BITMAP_BYTES);
 392         }
 393
 394         /*
 395          * Set a new TLS for the child thread?
 396          */
 397         if (clone_flags & CLONE_SETTLS) {
 398                 struct desc_struct *desc;
 399                 struct user_desc info;
 400                 int idx;
 401
 402                 err = -EFAULT;
 403                 if (copy_from_user(&info, (void __user *)childregs->esi, sizeof(info)))
 404                         goto out;
 405                 err = -EINVAL;
 406                 if (LDT_empty(&info))
 407                         goto out;
 408
 409                 idx = info.entry_number;
 410                 if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 411                         goto out;
 412
 413                 desc = p->thread.tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 414                 desc->a = LDT_entry_a(&info);
 415                 desc->b = LDT_entry_b(&info);
 416         }
 417
 418         err = 0;
 419  out:
 420         if (err && p->thread.io_bitmap_ptr)
 421                 kfree(p->thread.io_bitmap_ptr);
 422         return err;
 423 }
 424
 425 /*
 426  * fill in the user structure for a core dump..
 427  */
 428 void dump_thread(struct pt_regs * regs, struct user * dump)
 429 {
 430         int i;
 431
 432 /* changed the size calculations - should hopefully work better. lbt */
 433         dump->magic = CMAGIC;
 434         dump->start_code = 0;
 435         dump->start_stack = regs->esp & ~(PAGE_SIZE - 1);
 436         dump->u_tsize = ((unsigned long) current->mm->end_code) >> PAGE_SHIFT;
 437         dump->u_dsize = ((unsigned long) (current->mm->brk + (PAGE_SIZE-1))) >> PAGE_SHIFT;
 438         dump->u_dsize -= dump->u_tsize;
 439         dump->u_ssize = 0;
 440         for (i = 0; i < 8; i++)
 441                 dump->u_debugreg[i] = current->thread.debugreg[i];
 442
 443         if (dump->start_stack < TASK_SIZE)
 444                 dump->u_ssize = ((unsigned long) (TASK_SIZE - dump->start_stack)) >> PAGE_SHIFT;
 445
 446         dump->regs.ebx = regs->ebx;
 447         dump->regs.ecx = regs->ecx;
 448         dump->regs.edx = regs->edx;
 449         dump->regs.esi = regs->esi;
 450         dump->regs.edi = regs->edi;
 451         dump->regs.ebp = regs->ebp;
 452         dump->regs.eax = regs->eax;
 453         dump->regs.ds = regs->xds;
 454         dump->regs.es = regs->xes;
 455         savesegment(fs,dump->regs.fs);
 456         savesegment(gs,dump->regs.gs);
 457         dump->regs.orig_eax = regs->orig_eax;
 458         dump->regs.eip = regs->eip;
 459         dump->regs.cs = regs->xcs;
 460         dump->regs.eflags = regs->eflags;
 461         dump->regs.esp = regs->esp;
 462         dump->regs.ss = regs->xss;
 463
 464         dump->u_fpvalid = dump_fpu (regs, &dump->i387);
 465 }
 466
 467 /*
 468  * Capture the user space registers if the task is not running (in user space)
 469  */
 470 int dump_task_regs(struct task_struct *tsk, elf_gregset_t *regs)
 471 {
 472         struct pt_regs ptregs;
 473
 474         ptregs = *(struct pt_regs *)
 475                 ((unsigned long)tsk->thread_info+THREAD_SIZE - sizeof(ptregs));
 476         ptregs.xcs &= 0xffff;
 477         ptregs.xds &= 0xffff;
 478         ptregs.xes &= 0xffff;
 479         ptregs.xss &= 0xffff;
 480
 481         elf_core_copy_regs(regs, &ptregs);
 482
 483         return 1;
 484 }
 485
 486 /*
 487  * This special macro can be used to load a debugging register
 488  */
 489 #define loaddebug(thread,register) \
 490                 __asm__("movl %0,%%db" #register  \
 491                         : /* no output */ \
 492                         :"r" (thread->debugreg[register]))
 493
 494 /*
 495  *      switch_to(x,yn) should switch tasks from x to y.
 496  *
 497  * We fsave/fwait so that an exception goes off at the right time
 498  * (as a call from the fsave or fwait in effect) rather than to
 499  * the wrong process. Lazy FP saving no longer makes any sense
 500  * with modern CPU's, and this simplifies a lot of things (SMP
 501  * and UP become the same).
 502  *
 503  * NOTE! We used to use the x86 hardware context switching. The
 504  * reason for not using it any more becomes apparent when you
 505  * try to recover gracefully from saved state that is no longer
 506  * valid (stale segment register values in particular). With the
 507  * hardware task-switch, there is no way to fix up bad state in
 508  * a reasonable manner.
 509  *
 510  * The fact that Intel documents the hardware task-switching to
 511  * be slow is a fairly red herring - this code is not noticeably
 512  * faster. However, there _is_ some room for improvement here,
 513  * so the performance issues may eventually be a valid point.
 514  * More important, however, is the fact that this allows us much
 515  * more flexibility.
 516  *
 517  * The return value (in %eax) will be the "prev" task after
 518  * the task-switch, and shows up in ret_from_fork in entry.S,
 519  * for example.
 520  */
 521 struct task_struct fastcall * __switch_to(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p)
 522 {
 523         struct thread_struct *prev = &prev_p->thread,
 524                                  *next = &next_p->thread;
 525         int cpu = smp_processor_id();
 526         struct tss_struct *tss = init_tss + cpu;
 527
 528         /* never put a printk in __switch_to... printk() calls wake_up*() indirectly */
 529
 530         __unlazy_fpu(prev_p);
 531         if (next_p->mm)
 532                 load_user_cs_desc(cpu, next_p->mm);
 533
 534 #ifdef CONFIG_X86_HIGH_ENTRY
 535 {
 536         int i;
 537         /*
 538          * Set the ptes of the virtual stack. (NOTE: a one-page TLB flush is
 539          * needed because otherwise NMIs could interrupt the
 540          * user-return code with a virtual stack and stale TLBs.)
 541          */
 542         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(next->stack_page); i++) {
 543                 __kunmap_atomic_type(KM_VSTACK_TOP-i);
 544                 __kmap_atomic(next->stack_page[i], KM_VSTACK_TOP-i);
 545         }
 546         /*
 547          * NOTE: here we rely on the task being the stack as well
 548          */
 549         next_p->thread_info->virtual_stack =
 550                         (void *)__kmap_atomic_vaddr(KM_VSTACK_TOP);
 551 }
 552 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_SMP)
 553         /*
 554          * If next was preempted on entry from userspace to kernel,
 555          * and now it's on a different cpu, we need to adjust %esp.
 556          * This assumes that entry.S does not copy %esp while on the
 557          * virtual stack (with interrupts enabled): which is so,
 558          * except within __SWITCH_KERNELSPACE itself.
 559          */
 560         if (unlikely(next->esp >= TASK_SIZE)) {
 561                 next->esp &= THREAD_SIZE - 1;
 562                 next->esp |= (unsigned long) next_p->thread_info->virtual_stack;
 563         }
 564 #endif
 565 #endif
 566         /*
 567          * Reload esp0, LDT and the page table pointer:
 568          */
 569         load_virtual_esp0(tss, next_p);
 570
 571         /*
 572          * Load the per-thread Thread-Local Storage descriptor.
 573          */
 574         load_TLS(next, cpu);
 575
 576         /*
 577          * Save away %fs and %gs. No need to save %es and %ds, as
 578          * those are always kernel segments while inside the kernel.
 579          */
 580         asm volatile("movl %%fs,%0":"=m" (*(int *)&prev->fs));
 581         asm volatile("movl %%gs,%0":"=m" (*(int *)&prev->gs));
 582
 583         /*
 584          * Restore %fs and %gs if needed.
 585          */
 586         if (unlikely(prev->fs | prev->gs | next->fs | next->gs)) {
 587                 loadsegment(fs, next->fs);
 588                 loadsegment(gs, next->gs);
 589         }
 590
 591         /*
 592          * Now maybe reload the debug registers
 593          */
 594         if (unlikely(next->debugreg[7])) {
 595                 loaddebug(next, 0);
 596                 loaddebug(next, 1);
 597                 loaddebug(next, 2);
 598                 loaddebug(next, 3);
 599                 /* no 4 and 5 */
 600                 loaddebug(next, 6);
 601                 loaddebug(next, 7);
 602         }
 603
 604         if (unlikely(prev->io_bitmap_ptr || next->io_bitmap_ptr)) {
 605                 if (next->io_bitmap_ptr) {
 606                         /*
 607                          * 4 cachelines copy ... not good, but not that
 608                          * bad either. Anyone got something better?
 609                          * This only affects processes which use ioperm().
 610                          * [Putting the TSSs into 4k-tlb mapped regions
 611                          * and playing VM tricks to switch the IO bitmap
 612                          * is not really acceptable.]
 613                          */
 614                         memcpy(tss->io_bitmap, next->io_bitmap_ptr,
 615                                 IO_BITMAP_BYTES);
 616                         tss->io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
 617                 } else
 618                         /*
 619                          * a bitmap offset pointing outside of the TSS limit
 620                          * causes a nicely controllable SIGSEGV if a process
 621                          * tries to use a port IO instruction. The first
 622                          * sys_ioperm() call sets up the bitmap properly.
 623                          */
 624                         tss->io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET;
 625         }
 626         return prev_p;
 627 }
 628
 629 asmlinkage int sys_fork(struct pt_regs regs)
 630 {
 631         return do_fork(SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
 632 }
 633
 634 asmlinkage int sys_clone(struct pt_regs regs)
 635 {
 636         unsigned long clone_flags;
 637         unsigned long newsp;
 638         int __user *parent_tidptr, *child_tidptr;
 639
 640         clone_flags = regs.ebx;
 641         newsp = regs.ecx;
 642         parent_tidptr = (int __user *)regs.edx;
 643         child_tidptr = (int __user *)regs.edi;
 644         if (!newsp)
 645                 newsp = regs.esp;
 646         return do_fork(clone_flags & ~CLONE_IDLETASK, newsp, &regs, 0, parent_tidptr, child_tidptr);
 647 }
 648
 649 /*
 650  * This is trivial, and on the face of it looks like it
 651  * could equally well be done in user mode.
 652  *
 653  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
 654  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
 655  * done by calling the "clone()" system call directly, you
 656  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
 657  * the information you need.
 658  */
 659 asmlinkage int sys_vfork(struct pt_regs regs)
 660 {
 661         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
 662 }
 663
 664 /*
 665  * sys_execve() executes a new program.
 666  */
 667 asmlinkage int sys_execve(struct pt_regs regs)
 668 {
 669         int error;
 670         char * filename;
 671
 672         filename = getname((char __user *) regs.ebx);
 673         error = PTR_ERR(filename);
 674         if (IS_ERR(filename))
 675                 goto out;
 676         error = do_execve(filename,
 677                         (char __user * __user *) regs.ecx,
 678                         (char __user * __user *) regs.edx,
 679                         &regs);
 680         if (error == 0) {
 681                 current->ptrace &= ~PT_DTRACE;
 682                 /* Make sure we don't return using sysenter.. */
 683                 set_thread_flag(TIF_IRET);
 684         }
 685         putname(filename);
 686 out:
 687         return error;
 688 }
 689
 690 #define top_esp                (THREAD_SIZE - sizeof(unsigned long))
 691 #define top_ebp                (THREAD_SIZE - 2*sizeof(unsigned long))
 692
 693 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 694 {
 695         unsigned long ebp, esp, eip;
 696         unsigned long stack_page;
 697         int count = 0;
 698         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 699                 return 0;
 700         stack_page = (unsigned long)p->thread_info;
 701         esp = p->thread.esp;
 702         if (!stack_page || esp < stack_page || esp > top_esp+stack_page)
 703                 return 0;
 704         /* include/asm-i386/system.h:switch_to() pushes ebp last. */
 705         ebp = *(unsigned long *) esp;
 706         do {
 707                 if (ebp < stack_page || ebp > top_ebp+stack_page)
 708                         return 0;
 709                 eip = *(unsigned long *) (ebp+4);
 710                 if (!in_sched_functions(eip))
 711                         return eip;
 712                 ebp = *(unsigned long *) ebp;
 713         } while (count++ < 16);
 714         return 0;
 715 }
 716
 717 /*
 718  * sys_alloc_thread_area: get a yet unused TLS descriptor index.
 719  */
 720 static int get_free_idx(void)
 721 {
 722         struct thread_struct *t = &current->thread;
 723         int idx;
 724
 725         for (idx = 0; idx < GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES; idx++)
 726                 if (desc_empty(t->tls_array + idx))
 727                         return idx + GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 728         return -ESRCH;
 729 }
 730
 731 /*
 732  * Set a given TLS descriptor:
 733  */
 734 asmlinkage int sys_set_thread_area(struct user_desc __user *u_info)
 735 {
 736         struct thread_struct *t = &current->thread;
 737         struct user_desc info;
 738         struct desc_struct *desc;
 739         int cpu, idx;
 740
 741         if (copy_from_user(&info, u_info, sizeof(info)))
 742                 return -EFAULT;
 743         idx = info.entry_number;
 744
 745         /*
 746          * index -1 means the kernel should try to find and
 747          * allocate an empty descriptor:
 748          */
 749         if (idx == -1) {
 750                 idx = get_free_idx();
 751                 if (idx < 0)
 752                         return idx;
 753                 if (put_user(idx, &u_info->entry_number))
 754                         return -EFAULT;
 755         }
 756
 757         if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 758                 return -EINVAL;
 759
 760         desc = t->tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 761
 762         /*
 763          * We must not get preempted while modifying the TLS.
 764          */
 765         cpu = get_cpu();
 766
 767         if (LDT_empty(&info)) {
 768                 desc->a = 0;
 769                 desc->b = 0;
 770         } else {
 771                 desc->a = LDT_entry_a(&info);
 772                 desc->b = LDT_entry_b(&info);
 773         }
 774         load_TLS(t, cpu);
 775
 776         put_cpu();
 777
 778         return 0;
 779 }
 780
 781 /*
 782  * Get the current Thread-Local Storage area:
 783  */
 784
 785 #define GET_BASE(desc) ( \
 786         (((desc)->a >> 16) & 0x0000ffff) | \
 787         (((desc)->b << 16) & 0x00ff0000) | \
 788         ( (desc)->b        & 0xff000000)   )
 789
 790 #define GET_LIMIT(desc) ( \
 791         ((desc)->a & 0x0ffff) | \
 792          ((desc)->b & 0xf0000) )
 793
 794 #define GET_32BIT(desc)         (((desc)->b >> 22) & 1)
 795 #define GET_CONTENTS(desc)      (((desc)->b >> 10) & 3)
 796 #define GET_WRITABLE(desc)      (((desc)->b >>  9) & 1)
 797 #define GET_LIMIT_PAGES(desc)   (((desc)->b >> 23) & 1)
 798 #define GET_PRESENT(desc)       (((desc)->b >> 15) & 1)
 799 #define GET_USEABLE(desc)       (((desc)->b >> 20) & 1)
 800
 801 asmlinkage int sys_get_thread_area(struct user_desc __user *u_info)
 802 {
 803         struct user_desc info;
 804         struct desc_struct *desc;
 805         int idx;
 806
 807         if (get_user(idx, &u_info->entry_number))
 808                 return -EFAULT;
 809         if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 810                 return -EINVAL;
 811
 812         desc = current->thread.tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 813
 814         info.entry_number = idx;
 815         info.base_addr = GET_BASE(desc);
 816         info.limit = GET_LIMIT(desc);
 817         info.seg_32bit = GET_32BIT(desc);
 818         info.contents = GET_CONTENTS(desc);
 819         info.read_exec_only = !GET_WRITABLE(desc);
 820         info.limit_in_pages = GET_LIMIT_PAGES(desc);
 821         info.seg_not_present = !GET_PRESENT(desc);
 822         info.useable = GET_USEABLE(desc);
 823
 824         if (copy_to_user(u_info, &info, sizeof(info)))
 825                 return -EFAULT;
 826         return 0;
 827 }
 828
 829 /*
 830  * Get a random word:
 831  */
 832 static inline unsigned int get_random_int(void)
 833 {
 834         unsigned int val = 0;
 835
 836         if (!exec_shield_randomize)
 837                 return 0;
 838
 839 #ifdef CONFIG_X86_HAS_TSC
 840         rdtscl(val);
 841 #endif
 842         val += current->pid + jiffies + (int)&val;
 843
 844         /*
 845          * Use IP's RNG. It suits our purpose perfectly: it re-keys itself
 846          * every second, from the entropy pool (and thus creates a limited
 847          * drain on it), and uses halfMD4Transform within the second. We
 848          * also spice it with the TSC (if available), jiffies, PID and the
 849          * stack address:
 850          */
 851         return secure_ip_id(val);
 852 }
 853
 854 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
 855 {
 856         if (current->flags & PF_RELOCEXEC)
 857                 sp -= ((get_random_int() % 65536) << 4);
 858         return sp & ~0xf;
 859 }
 860
 861 #if SHLIB_BASE >= 0x01000000
 862 # error SHLIB_BASE must be under 16MB!
 863 #endif
 864
 865 static unsigned long
 866 arch_get_unmapped_nonexecutable_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, unsigned long len)
 867 {
 868         struct vm_area_struct *vma, *prev_vma;
 869         unsigned long stack_limit;
 870         int first_time = 1;
 871
 872         if (!mm->mmap_top) {
 873                 printk("hm, %s:%d, !mmap_top.\n", current->comm, current->pid);
 874                 mm->mmap_top = mmap_top();
 875         }
 876         stack_limit = mm->mmap_top;
 877
 878         /* requested length too big for entire address space */
 879         if (len > TASK_SIZE)
 880                 return -ENOMEM;
 881
 882         /* dont allow allocations above current stack limit */
 883         if (mm->non_executable_cache > stack_limit)
 884                 mm->non_executable_cache = stack_limit;
 885
 886         /* requesting a specific address */
 887         if (addr) {
 888                 addr = PAGE_ALIGN(addr);
 889                 vma = find_vma(mm, addr);
 890                 if (TASK_SIZE - len >= addr &&
 891                     (!vma || addr + len <= vma->vm_start))
 892                         return addr;
 893         }
 894
 895         /* make sure it can fit in the remaining address space */
 896         if (mm->non_executable_cache < len)
 897                 return -ENOMEM;
 898
 899         /* either no address requested or cant fit in requested address hole */
 900 try_again:
 901         addr = (mm->non_executable_cache - len)&PAGE_MASK;
 902         do {
 903                 if (!(vma = find_vma_prev(mm, addr, &prev_vma)))
 904                         return -ENOMEM;
 905
 906                 /* new region fits between prev_vma->vm_end and vma->vm_start, use it */
 907                 if (addr+len <= vma->vm_start && (!prev_vma || (addr >= prev_vma->vm_end))) {
 908                         /* remember the address as a hint for next time */
 909                         mm->non_executable_cache = addr;
 910                         return addr;
 911
 912                 /* pull non_executable_cache down to the first hole */
 913                 } else if (mm->non_executable_cache == vma->vm_end)
 914                                 mm->non_executable_cache = vma->vm_start;
 915
 916                 /* try just below the current vma->vm_start */
 917                 addr = vma->vm_start-len;
 918         } while (len <= vma->vm_start);
 919         /* if hint left us with no space for the requested mapping try again */
 920         if (first_time) {
 921                 first_time = 0;
 922                 mm->non_executable_cache = stack_limit;
 923                 goto try_again;
 924         }
 925         return -ENOMEM;
 926 }
 927
 928 static unsigned long randomize_range(unsigned long start, unsigned long end, unsigned long len)
 929 {
 930         unsigned long range = end - len - start;
 931         if (end <= start + len)
 932                 return 0;
 933         return PAGE_ALIGN(get_random_int() % range + start);
 934 }
 935
 936 static inline unsigned long
 937 stock_arch_get_unmapped_area(struct file *filp, unsigned long addr,
 938                 unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags)
 939 {
 940         struct mm_struct *mm = current->mm;
 941         struct vm_area_struct *vma;
 942         unsigned long start_addr;
 943
 944         if (len > TASK_SIZE)
 945                 return -ENOMEM;
 946
 947         if (addr) {
 948                 addr = PAGE_ALIGN(addr);
 949                 vma = find_vma(mm, addr);
 950                 if (TASK_SIZE - len >= addr &&
 951                     (!vma || addr + len <= vma->vm_start))
 952                         return addr;
 953         }
 954         start_addr = addr = mm->free_area_cache;
 955
 956 full_search:
 957         for (vma = find_vma(mm, addr); ; vma = vma->vm_next) {
 958                 /* At this point:  (!vma || addr < vma->vm_end). */
 959                 if (TASK_SIZE - len < addr) {
 960                         /*
 961                          * Start a new search - just in case we missed
 962                          * some holes.
 963                          */
 964                         if (start_addr != TASK_UNMAPPED_BASE) {
 965                                 start_addr = addr = TASK_UNMAPPED_BASE;
 966                                 goto full_search;
 967                         }
 968                         return -ENOMEM;
 969                 }
 970                 if (!vma || addr + len <= vma->vm_start) {
 971                         /*
 972                          * Remember the place where we stopped the search:
 973                          */
 974                         mm->free_area_cache = addr + len;
 975                         return addr;
 976                 }
 977                 addr = vma->vm_end;
 978         }
 979 }
 980
 981 unsigned long arch_get_unmapped_area(struct file *filp, unsigned long addr0,
 982                 unsigned long len0, unsigned long pgoff, unsigned long flags,
 983                 unsigned long prot)
 984 {
 985         unsigned long addr = addr0, len = len0;
 986         struct mm_struct *mm = current->mm;
 987         struct vm_area_struct *vma;
 988         int ascii_shield = 0;
 989         unsigned long tmp;
 990
 991         /*
 992          * Fall back to the old layout:
 993          */
 994         if (!(current->flags & PF_RELOCEXEC))
 995                return stock_arch_get_unmapped_area(filp, addr0, len0, pgoff, flags);
 996         if (len > TASK_SIZE)
 997                 return -ENOMEM;
 998
 999         if (!addr && (prot & PROT_EXEC) && !(flags & MAP_FIXED))
1000                 addr = randomize_range(SHLIB_BASE, 0x01000000, len);
1001
1002         if (addr) {
1003                 addr = PAGE_ALIGN(addr);
1004                 vma = find_vma(mm, addr);
1005                 if (TASK_SIZE - len >= addr &&
1006                     (!vma || addr + len <= vma->vm_start)) {
1007                         return addr;
1008                 }
1009         }
1010
1011         if (prot & PROT_EXEC) {
1012                 ascii_shield = 1;
1013                 addr = SHLIB_BASE;
1014         } else {
1015                 /* this can fail if the stack was unlimited */
1016                 if ((tmp = arch_get_unmapped_nonexecutable_area(mm, addr, len)) != -ENOMEM)
1017                         return tmp;
1018 search_upper:
1019                 addr = PAGE_ALIGN(arch_align_stack(TASK_UNMAPPED_BASE));
1020         }
1021
1022         for (vma = find_vma(mm, addr); ; vma = vma->vm_next) {
1023                 /* At this point:  (!vma || addr < vma->vm_end). */
1024                 if (TASK_SIZE - len < addr) {
1025                         return -ENOMEM;
1026                 }
1027                 if (!vma || addr + len <= vma->vm_start) {
1028                         /*
1029                          * Must not let a PROT_EXEC mapping get into the
1030                          * brk area:
1031                          */
1032                         if (ascii_shield && (addr + len > mm->brk)) {
1033                                 ascii_shield = 0;
1034                                 goto search_upper;
1035                         }
1036                         /*
1037                          * Up until the brk area we randomize addresses
1038                          * as much as possible:
1039                          */
1040                         if (ascii_shield && (addr >= 0x01000000)) {
1041                                 tmp = randomize_range(0x01000000, mm->brk, len);
1042                                 vma = find_vma(mm, tmp);
1043                                 if (TASK_SIZE - len >= tmp &&
1044                                     (!vma || tmp + len <= vma->vm_start))
1045                                         return tmp;
1046                         }
1047                         /*
1048                          * Ok, randomization didnt work out - return
1049                          * the result of the linear search:
1050                          */
1051                         return addr;
1052                 }
1053                 addr = vma->vm_end;
1054         }
1055 }
1056
1057 void arch_add_exec_range(struct mm_struct *mm, unsigned long limit)
1058 {
1059         if (limit > mm->context.exec_limit) {
1060                 mm->context.exec_limit = limit;
1061                 set_user_cs(&mm->context.user_cs, limit);
1062                 if (mm == current->mm)
1063                         load_user_cs_desc(smp_processor_id(), mm);
1064         }
1065 }
1066
1067 void arch_remove_exec_range(struct mm_struct *mm, unsigned long old_end)
1068 {
1069         struct vm_area_struct *vma;
1070         unsigned long limit = 0;
1071
1072         if (old_end == mm->context.exec_limit) {
1073                 for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
1074                         if ((vma->vm_flags & VM_EXEC) && (vma->vm_end > limit))
1075                                 limit = vma->vm_end;
1076
1077                 mm->context.exec_limit = limit;
1078                 set_user_cs(&mm->context.user_cs, limit);
1079                 if (mm == current->mm)
1080                         load_user_cs_desc(smp_processor_id(), mm);
1081         }
1082 }
1083
1084 void arch_flush_exec_range(struct mm_struct *mm)
1085 {
1086         mm->context.exec_limit = 0;
1087         set_user_cs(&mm->context.user_cs, 0);
1088 }
1089
1090 /*
1091  * Generate random brk address between 128MB and 196MB. (if the layout
1092  * allows it.)
1093  */
1094 void randomize_brk(unsigned long old_brk)
1095 {
1096         unsigned long new_brk, range_start, range_end;
1097
1098         range_start = 0x08000000;
1099         if (current->mm->brk >= range_start)
1100                 range_start = current->mm->brk;
1101         range_end = range_start + 0x02000000;
1102         new_brk = randomize_range(range_start, range_end, 0);
1103         if (new_brk)
1104                 current->mm->brk = new_brk;
1105 }
1106
1107 /*
1108  * Top of mmap area (just below the process stack).
1109  * leave an at least ~128 MB hole. Randomize it.
1110  */
1111 #define MIN_GAP (128*1024*1024)
1112 #define MAX_GAP (TASK_SIZE/6*5)
1113
1114 unsigned long mmap_top(void)
1115 {
1116         unsigned long gap = 0;
1117
1118         gap = current->rlim[RLIMIT_STACK].rlim_cur;
1119         if (gap < MIN_GAP)
1120                 gap = MIN_GAP;
1121         else if (gap > MAX_GAP)
1122                 gap = MAX_GAP;
1123
1124         gap = arch_align_stack(gap) & PAGE_MASK;
1125
1126         return TASK_SIZE - gap;
1127 }
1128