arch/s390/kernel/process.c

   1 /*
   2  *  arch/s390/kernel/process.c
   3  *
   4  *  S390 version
   5  *    Copyright (C) 1999 IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation
   6  *    Author(s): Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com),
   7  *               Hartmut Penner (hp@de.ibm.com),
   8  *               Denis Joseph Barrow (djbarrow@de.ibm.com,barrow_dj@yahoo.com),
   9  *
  10  *  Derived from "arch/i386/kernel/process.c"
  11  *    Copyright (C) 1995, Linus Torvalds
  12  */
  13
  14 /*
  15  * This file handles the architecture-dependent parts of process handling..
  16  */
  17
  18 #include <linux/config.h>
  19 #include <linux/errno.h>
  20 #include <linux/sched.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/mm.h>
  23 #include <linux/smp.h>
  24 #include <linux/smp_lock.h>
  25 #include <linux/stddef.h>
  26 #include <linux/unistd.h>
  27 #include <linux/ptrace.h>
  28 #include <linux/slab.h>
  29 #include <linux/vmalloc.h>
  30 #include <linux/user.h>
  31 #include <linux/a.out.h>
  32 #include <linux/interrupt.h>
  33 #include <linux/delay.h>
  34 #include <linux/reboot.h>
  35 #include <linux/init.h>
  36
  37 #include <asm/uaccess.h>
  38 #include <asm/pgtable.h>
  39 #include <asm/system.h>
  40 #include <asm/io.h>
  41 #include <asm/processor.h>
  42 #include <asm/irq.h>
  43 #if defined(CONFIG_VIRT_TIMER) || defined (CONFIG_NO_IDLE_HZ)
  44 #include <asm/timer.h>
  45 #endif
  46
  47 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
  48
  49 /*
  50  * Return saved PC of a blocked thread. used in kernel/sched.
  51  * resume in entry.S does not create a new stack frame, it
  52  * just stores the registers %r6-%r15 to the frame given by
  53  * schedule. We want to return the address of the caller of
  54  * schedule, so we have to walk the backchain one time to
  55  * find the frame schedule() store its return address.
  56  */
  57 unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *tsk)
  58 {
  59         unsigned long bc;
  60
  61         bc = *((unsigned long *) tsk->thread.ksp);
  62 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
  63         return *((unsigned long *) (bc+56));
  64 #else
  65         return *((unsigned long *) (bc+112));
  66 #endif
  67 }
  68
  69 /*
  70  * The idle loop on a S390...
  71  */
  72
  73 void default_idle(void)
  74 {
  75         psw_t wait_psw;
  76         unsigned long reg;
  77
  78         local_irq_disable();
  79         if (need_resched()) {
  80                 local_irq_enable();
  81                 schedule();
  82                 return;
  83         }
  84
  85 #if defined(CONFIG_VIRT_TIMER) || defined (CONFIG_NO_IDLE_HZ)
  86         /*
  87          * hook to stop timers that should not tick while CPU is idle
  88          */
  89         if (stop_timers()) {
  90                 local_irq_enable();
  91                 return;
  92         }
  93 #endif
  94
  95         /*
  96          * Wait for external, I/O or machine check interrupt and
  97          * switch off machine check bit after the wait has ended.
  98          */
  99         wait_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS | PSW_MASK_MCHECK | PSW_MASK_WAIT |
 100                 PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT;
 101 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
 102         asm volatile (
 103                 "    basr %0,0\n"
 104                 "0:  la   %0,1f-0b(%0)\n"
 105                 "    st   %0,4(%1)\n"
 106                 "    oi   4(%1),0x80\n"
 107                 "    lpsw 0(%1)\n"
 108                 "1:  la   %0,2f-1b(%0)\n"
 109                 "    st   %0,4(%1)\n"
 110                 "    oi   4(%1),0x80\n"
 111                 "    ni   1(%1),0xf9\n"
 112                 "    lpsw 0(%1)\n"
 113                 "2:"
 114                 : "=&a" (reg) : "a" (&wait_psw) : "memory", "cc" );
 115 #else /* CONFIG_ARCH_S390X */
 116         asm volatile (
 117                 "    larl  %0,0f\n"
 118                 "    stg   %0,8(%1)\n"
 119                 "    lpswe 0(%1)\n"
 120                 "0:  larl  %0,1f\n"
 121                 "    stg   %0,8(%1)\n"
 122                 "    ni    1(%1),0xf9\n"
 123                 "    lpswe 0(%1)\n"
 124                 "1:"
 125                 : "=&a" (reg) : "a" (&wait_psw) : "memory", "cc" );
 126 #endif /* CONFIG_ARCH_S390X */
 127 }
 128
 129 int cpu_idle(void)
 130 {
 131         for (;;)
 132                 default_idle();
 133         return 0;
 134 }
 135
 136 void show_regs(struct pt_regs *regs)
 137 {
 138         struct task_struct *tsk = current;
 139
 140         printk("CPU:    %d    %s\n", tsk->thread_info->cpu, print_tainted());
 141         printk("Process %s (pid: %d, task: %p, ksp: %p)\n",
 142                current->comm, current->pid, (void *) tsk,
 143                (void *) tsk->thread.ksp);
 144
 145         show_registers(regs);
 146         /* Show stack backtrace if pt_regs is from kernel mode */
 147         if (!(regs->psw.mask & PSW_MASK_PSTATE))
 148                 show_trace(0,(unsigned long *) regs->gprs[15]);
 149 }
 150
 151 extern void kernel_thread_starter(void);
 152
 153 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
 154
 155 __asm__(".align 4\n"
 156         "kernel_thread_starter:\n"
 157         "    l     15,0(8)\n"
 158         "    sr    15,7\n"
 159         "    stosm 24(15),3\n"
 160         "    lr    2,10\n"
 161         "    basr  14,9\n"
 162         "    sr    2,2\n"
 163         "    br    11\n");
 164
 165 #else /* CONFIG_ARCH_S390X */
 166
 167 __asm__(".align 4\n"
 168         "kernel_thread_starter:\n"
 169         "    lg    15,0(8)\n"
 170         "    sgr   15,7\n"
 171         "    stosm 48(15),3\n"
 172         "    lgr   2,10\n"
 173         "    basr  14,9\n"
 174         "    sgr   2,2\n"
 175         "    br    11\n");
 176
 177 #endif /* CONFIG_ARCH_S390X */
 178
 179 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
 180 {
 181         struct pt_regs regs;
 182
 183         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
 184         regs.psw.mask = PSW_KERNEL_BITS;
 185         regs.psw.addr = (unsigned long) kernel_thread_starter | PSW_ADDR_AMODE;
 186         regs.gprs[7] = STACK_FRAME_OVERHEAD + sizeof(struct pt_regs);
 187         regs.gprs[8] = __LC_KERNEL_STACK;
 188         regs.gprs[9] = (unsigned long) fn;
 189         regs.gprs[10] = (unsigned long) arg;
 190         regs.gprs[11] = (unsigned long) do_exit;
 191         regs.orig_gpr2 = -1;
 192
 193         /* Ok, create the new process.. */
 194         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED,
 195                        0, &regs, 0, NULL, NULL);
 196 }
 197
 198 /*
 199  * Free current thread data structures etc..
 200  */
 201 void exit_thread(void)
 202 {
 203 }
 204
 205 void flush_thread(void)
 206 {
 207
 208         current->used_math = 0;
 209         clear_tsk_thread_flag(current, TIF_USEDFPU);
 210 }
 211
 212 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 213 {
 214 }
 215
 216 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long new_stackp,
 217         unsigned long unused,
 218         struct task_struct * p, struct pt_regs * regs)
 219 {
 220         struct stack_frame
 221           {
 222             unsigned long back_chain;
 223             unsigned long eos;
 224             unsigned long glue1;
 225             unsigned long glue2;
 226             unsigned long scratch[2];
 227             unsigned long gprs[10];    /* gprs 6 -15                       */
 228             unsigned int  fprs[4];     /* fpr 4 and 6                      */
 229             unsigned int  empty[4];
 230             struct pt_regs childregs;
 231           } *frame;
 232
 233         frame = ((struct stack_frame *)
 234                  (THREAD_SIZE + (unsigned long) p->thread_info)) - 1;
 235         p->thread.ksp = (unsigned long) frame;
 236         p->set_child_tid = p->clear_child_tid = NULL;
 237         /* Store access registers to kernel stack of new process. */
 238         frame->childregs = *regs;
 239         frame->childregs.gprs[2] = 0;   /* child returns 0 on fork. */
 240         frame->childregs.gprs[15] = new_stackp;
 241         frame->back_chain = frame->eos = 0;
 242
 243         /* new return point is ret_from_fork */
 244         frame->gprs[8] = (unsigned long) ret_from_fork;
 245
 246         /* fake return stack for resume(), don't go back to schedule */
 247         frame->gprs[9] = (unsigned long) frame;
 248
 249         /* Save access registers to new thread structure. */
 250         save_access_regs(&p->thread.acrs[0]);
 251
 252 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
 253         /*
 254          * save fprs to current->thread.fp_regs to merge them with
 255          * the emulated registers and then copy the result to the child.
 256          */
 257         save_fp_regs(&current->thread.fp_regs);
 258         memcpy(&p->thread.fp_regs, &current->thread.fp_regs,
 259                sizeof(s390_fp_regs));
 260         p->thread.user_seg = __pa((unsigned long) p->mm->pgd) | _SEGMENT_TABLE;
 261         /* Set a new TLS ?  */
 262         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 263                 p->thread.acrs[0] = regs->gprs[6];
 264 #else /* CONFIG_ARCH_S390X */
 265         /* Save the fpu registers to new thread structure. */
 266         save_fp_regs(&p->thread.fp_regs);
 267         p->thread.user_seg = __pa((unsigned long) p->mm->pgd) | _REGION_TABLE;
 268         /* Set a new TLS ?  */
 269         if (clone_flags & CLONE_SETTLS) {
 270                 if (test_thread_flag(TIF_31BIT)) {
 271                         p->thread.acrs[0] = (unsigned int) regs->gprs[6];
 272                 } else {
 273                         p->thread.acrs[0] = (unsigned int)(regs->gprs[6] >> 32);
 274                         p->thread.acrs[1] = (unsigned int) regs->gprs[6];
 275                 }
 276         }
 277 #endif /* CONFIG_ARCH_S390X */
 278         /* start new process with ar4 pointing to the correct address space */
 279         p->thread.mm_segment = get_fs();
 280         /* Don't copy debug registers */
 281         memset(&p->thread.per_info,0,sizeof(p->thread.per_info));
 282
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 asmlinkage long sys_fork(struct pt_regs regs)
 287 {
 288         return do_fork(SIGCHLD, regs.gprs[15], &regs, 0, NULL, NULL);
 289 }
 290
 291 asmlinkage long sys_clone(struct pt_regs regs)
 292 {
 293         unsigned long clone_flags;
 294         unsigned long newsp;
 295         int *parent_tidptr, *child_tidptr;
 296
 297         clone_flags = regs.gprs[3];
 298         newsp = regs.orig_gpr2;
 299         parent_tidptr = (int *) regs.gprs[4];
 300         child_tidptr = (int *) regs.gprs[5];
 301         if (!newsp)
 302                 newsp = regs.gprs[15];
 303         return do_fork(clone_flags & ~CLONE_IDLETASK, newsp, &regs, 0,
 304                        parent_tidptr, child_tidptr);
 305 }
 306
 307 /*
 308  * This is trivial, and on the face of it looks like it
 309  * could equally well be done in user mode.
 310  *
 311  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
 312  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
 313  * done by calling the "clone()" system call directly, you
 314  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
 315  * the information you need.
 316  */
 317 asmlinkage long sys_vfork(struct pt_regs regs)
 318 {
 319         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD,
 320                        regs.gprs[15], &regs, 0, NULL, NULL);
 321 }
 322
 323 /*
 324  * sys_execve() executes a new program.
 325  */
 326 asmlinkage long sys_execve(struct pt_regs regs)
 327 {
 328         int error;
 329         char * filename;
 330
 331         filename = getname((char *) regs.orig_gpr2);
 332         error = PTR_ERR(filename);
 333         if (IS_ERR(filename))
 334                 goto out;
 335         error = do_execve(filename, (char **) regs.gprs[3],
 336                           (char **) regs.gprs[4], &regs);
 337         if (error == 0) {
 338                 current->ptrace &= ~PT_DTRACE;
 339                 current->thread.fp_regs.fpc = 0;
 340                 if (MACHINE_HAS_IEEE)
 341                         asm volatile("sfpc %0,%0" : : "d" (0));
 342         }
 343         putname(filename);
 344 out:
 345         return error;
 346 }
 347
 348
 349 /*
 350  * fill in the FPU structure for a core dump.
 351  */
 352 int dump_fpu (struct pt_regs * regs, s390_fp_regs *fpregs)
 353 {
 354 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
 355         /*
 356          * save fprs to current->thread.fp_regs to merge them with
 357          * the emulated registers and then copy the result to the dump.
 358          */
 359         save_fp_regs(&current->thread.fp_regs);
 360         memcpy(fpregs, &current->thread.fp_regs, sizeof(s390_fp_regs));
 361 #else /* CONFIG_ARCH_S390X */
 362         save_fp_regs(fpregs);
 363 #endif /* CONFIG_ARCH_S390X */
 364         return 1;
 365 }
 366
 367 /*
 368  * fill in the user structure for a core dump..
 369  */
 370 void dump_thread(struct pt_regs * regs, struct user * dump)
 371 {
 372
 373 /* changed the size calculations - should hopefully work better. lbt */
 374         dump->magic = CMAGIC;
 375         dump->start_code = 0;
 376         dump->start_stack = regs->gprs[15] & ~(PAGE_SIZE - 1);
 377         dump->u_tsize = current->mm->end_code >> PAGE_SHIFT;
 378         dump->u_dsize = (current->mm->brk + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 379         dump->u_dsize -= dump->u_tsize;
 380         dump->u_ssize = 0;
 381         if (dump->start_stack < TASK_SIZE)
 382                 dump->u_ssize = (TASK_SIZE - dump->start_stack) >> PAGE_SHIFT;
 383         memcpy(&dump->regs, regs, sizeof(s390_regs));
 384         dump_fpu (regs, &dump->regs.fp_regs);
 385         dump->regs.per_info = current->thread.per_info;
 386 }
 387
 388 /*
 389  * These bracket the sleeping functions..
 390  */
 391 #define first_sched     ((unsigned long) scheduling_functions_start_here)
 392 #define last_sched      ((unsigned long) scheduling_functions_end_here)
 393
 394 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 395 {
 396         unsigned long r14, r15, bc;
 397         unsigned long stack_page;
 398         int count = 0;
 399         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 400                 return 0;
 401         stack_page = (unsigned long) p->thread_info;
 402         r15 = p->thread.ksp;
 403         if (!stack_page || r15 < stack_page ||
 404             r15 >= THREAD_SIZE - sizeof(unsigned long) + stack_page)
 405                 return 0;
 406         bc = (*(unsigned long *) r15) & PSW_ADDR_INSN;
 407         do {
 408                 if (bc < stack_page ||
 409                     bc >= THREAD_SIZE - sizeof(unsigned long) + stack_page)
 410                         return 0;
 411 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
 412                 r14 = (*(unsigned long *) (bc+56)) & PSW_ADDR_INSN;
 413 #else
 414                 r14 = *(unsigned long *) (bc+112);
 415 #endif
 416                 if (r14 < first_sched || r14 >= last_sched)
 417                         return r14;
 418                 bc = (*(unsigned long *) bc) & PSW_ADDR_INSN;
 419         } while (count++ < 16);
 420         return 0;
 421 }
 422 #undef last_sched
 423 #undef first_sched
 424