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