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/cpu.h>
  21 #include <linux/errno.h>
  22 #include <linux/sched.h>
  23 #include <linux/kernel.h>
  24 #include <linux/mm.h>
  25 #include <linux/smp.h>
  26 #include <linux/smp_lock.h>
  27 #include <linux/stddef.h>
  28 #include <linux/unistd.h>
  29 #include <linux/ptrace.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/user.h>
  33 #include <linux/a.out.h>
  34 #include <linux/interrupt.h>
  35 #include <linux/delay.h>
  36 #include <linux/reboot.h>
  37 #include <linux/init.h>
  38 #include <linux/module.h>
  39 #include <linux/notifier.h>
  40
  41 #include <asm/uaccess.h>
  42 #include <asm/pgtable.h>
  43 #include <asm/system.h>
  44 #include <asm/io.h>
  45 #include <asm/processor.h>
  46 #include <asm/irq.h>
  47 #include <asm/timer.h>
  48
  49 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
  50
  51 /*
  52  * Return saved PC of a blocked thread. used in kernel/sched.
  53  * resume in entry.S does not create a new stack frame, it
  54  * just stores the registers %r6-%r15 to the frame given by
  55  * schedule. We want to return the address of the caller of
  56  * schedule, so we have to walk the backchain one time to
  57  * find the frame schedule() store its return address.
  58  */
  59 unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *tsk)
  60 {
  61         unsigned long bc;
  62
  63         bc = *((unsigned long *) tsk->thread.ksp);
  64 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
  65         return *((unsigned long *) (bc+56));
  66 #else
  67         return *((unsigned long *) (bc+112));
  68 #endif
  69 }
  70
  71 /*
  72  * Need to know about CPUs going idle?
  73  */
  74 static struct notifier_block *idle_chain;
  75
  76 int register_idle_notifier(struct notifier_block *nb)
  77 {
  78         return notifier_chain_register(&idle_chain, nb);
  79 }
  80 EXPORT_SYMBOL(register_idle_notifier);
  81
  82 int unregister_idle_notifier(struct notifier_block *nb)
  83 {
  84         return notifier_chain_unregister(&idle_chain, nb);
  85 }
  86 EXPORT_SYMBOL(unregister_idle_notifier);
  87
  88 void do_monitor_call(struct pt_regs *regs, long interruption_code)
  89 {
  90         /* disable monitor call class 0 */
  91         __ctl_clear_bit(8, 15);
  92
  93         notifier_call_chain(&idle_chain, CPU_NOT_IDLE,
  94                             (void *)(long) smp_processor_id());
  95 }
  96
  97 /*
  98  * The idle loop on a S390...
  99  */
 100 void default_idle(void)
 101 {
 102         psw_t wait_psw;
 103         unsigned long reg;
 104         int cpu, rc;
 105
 106         local_irq_disable();
 107         if (need_resched()) {
 108                 local_irq_enable();
 109                 schedule();
 110                 return;
 111         }
 112
 113         /* CPU is going idle. */
 114         cpu = smp_processor_id();
 115         rc = notifier_call_chain(&idle_chain, CPU_IDLE, (void *)(long) cpu);
 116         if (rc != NOTIFY_OK && rc != NOTIFY_DONE)
 117                 BUG();
 118         if (rc != NOTIFY_OK) {
 119                 local_irq_enable();
 120                 return;
 121         }
 122
 123         /* enable monitor call class 0 */
 124         __ctl_set_bit(8, 15);
 125
 126 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 127         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
 128                 cpu_die();
 129 #endif
 130
 131         /*
 132          * Wait for external, I/O or machine check interrupt and
 133          * switch off machine check bit after the wait has ended.
 134          */
 135         wait_psw.mask = PSW_KERNEL_BITS | PSW_MASK_MCHECK | PSW_MASK_WAIT |
 136                 PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT;
 137 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
 138         asm volatile (
 139                 "    basr %0,0\n"
 140                 "0:  la   %0,1f-0b(%0)\n"
 141                 "    st   %0,4(%1)\n"
 142                 "    oi   4(%1),0x80\n"
 143                 "    lpsw 0(%1)\n"
 144                 "1:  la   %0,2f-1b(%0)\n"
 145                 "    st   %0,4(%1)\n"
 146                 "    oi   4(%1),0x80\n"
 147                 "    ni   1(%1),0xf9\n"
 148                 "    lpsw 0(%1)\n"
 149                 "2:"
 150                 : "=&a" (reg) : "a" (&wait_psw) : "memory", "cc" );
 151 #else /* CONFIG_ARCH_S390X */
 152         asm volatile (
 153                 "    larl  %0,0f\n"
 154                 "    stg   %0,8(%1)\n"
 155                 "    lpswe 0(%1)\n"
 156                 "0:  larl  %0,1f\n"
 157                 "    stg   %0,8(%1)\n"
 158                 "    ni    1(%1),0xf9\n"
 159                 "    lpswe 0(%1)\n"
 160                 "1:"
 161                 : "=&a" (reg) : "a" (&wait_psw) : "memory", "cc" );
 162 #endif /* CONFIG_ARCH_S390X */
 163 }
 164
 165 int cpu_idle(void)
 166 {
 167         for (;;)
 168                 default_idle();
 169         return 0;
 170 }
 171
 172 void show_regs(struct pt_regs *regs)
 173 {
 174         struct task_struct *tsk = current;
 175
 176         printk("CPU:    %d    %s\n", tsk->thread_info->cpu, print_tainted());
 177         printk("Process %s (pid: %d, task: %p, ksp: %p)\n",
 178                current->comm, current->pid, (void *) tsk,
 179                (void *) tsk->thread.ksp);
 180
 181         show_registers(regs);
 182         /* Show stack backtrace if pt_regs is from kernel mode */
 183         if (!(regs->psw.mask & PSW_MASK_PSTATE))
 184                 show_trace(0,(unsigned long *) regs->gprs[15]);
 185 }
 186
 187 extern void kernel_thread_starter(void);
 188
 189 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
 190
 191 __asm__(".align 4\n"
 192         "kernel_thread_starter:\n"
 193         "    l     15,0(8)\n"
 194         "    sr    15,7\n"
 195         "    stosm 24(15),3\n"
 196         "    lr    2,10\n"
 197         "    basr  14,9\n"
 198         "    sr    2,2\n"
 199         "    br    11\n");
 200
 201 #else /* CONFIG_ARCH_S390X */
 202
 203 __asm__(".align 4\n"
 204         "kernel_thread_starter:\n"
 205         "    lg    15,0(8)\n"
 206         "    sgr   15,7\n"
 207         "    stosm 48(15),3\n"
 208         "    lgr   2,10\n"
 209         "    basr  14,9\n"
 210         "    sgr   2,2\n"
 211         "    br    11\n");
 212
 213 #endif /* CONFIG_ARCH_S390X */
 214
 215 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
 216 {
 217         struct pt_regs regs;
 218
 219         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
 220         regs.psw.mask = PSW_KERNEL_BITS;
 221         regs.psw.addr = (unsigned long) kernel_thread_starter | PSW_ADDR_AMODE;
 222         regs.gprs[7] = STACK_FRAME_OVERHEAD + sizeof(struct pt_regs);
 223         regs.gprs[8] = __LC_KERNEL_STACK;
 224         regs.gprs[9] = (unsigned long) fn;
 225         regs.gprs[10] = (unsigned long) arg;
 226         regs.gprs[11] = (unsigned long) do_exit;
 227         regs.orig_gpr2 = -1;
 228
 229         /* Ok, create the new process.. */
 230         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED,
 231                        0, &regs, 0, NULL, NULL);
 232 }
 233
 234 /*
 235  * Free current thread data structures etc..
 236  */
 237 void exit_thread(void)
 238 {
 239 }
 240
 241 void flush_thread(void)
 242 {
 243
 244         current->used_math = 0;
 245         clear_tsk_thread_flag(current, TIF_USEDFPU);
 246 }
 247
 248 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 249 {
 250 }
 251
 252 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long new_stackp,
 253         unsigned long unused,
 254         struct task_struct * p, struct pt_regs * regs)
 255 {
 256         struct stack_frame
 257           {
 258             unsigned long back_chain;
 259             unsigned long eos;
 260             unsigned long glue1;
 261             unsigned long glue2;
 262             unsigned long scratch[2];
 263             unsigned long gprs[10];    /* gprs 6 -15                       */
 264             unsigned int  fprs[4];     /* fpr 4 and 6                      */
 265             unsigned int  empty[4];
 266             struct pt_regs childregs;
 267           } *frame;
 268
 269         frame = ((struct stack_frame *)
 270                  (THREAD_SIZE + (unsigned long) p->thread_info)) - 1;
 271         p->thread.ksp = (unsigned long) frame;
 272         p->set_child_tid = p->clear_child_tid = NULL;
 273         /* Store access registers to kernel stack of new process. */
 274         frame->childregs = *regs;
 275         frame->childregs.gprs[2] = 0;   /* child returns 0 on fork. */
 276         frame->childregs.gprs[15] = new_stackp;
 277         frame->back_chain = frame->eos = 0;
 278
 279         /* new return point is ret_from_fork */
 280         frame->gprs[8] = (unsigned long) ret_from_fork;
 281
 282         /* fake return stack for resume(), don't go back to schedule */
 283         frame->gprs[9] = (unsigned long) frame;
 284
 285         /* Save access registers to new thread structure. */
 286         save_access_regs(&p->thread.acrs[0]);
 287
 288 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
 289         /*
 290          * save fprs to current->thread.fp_regs to merge them with
 291          * the emulated registers and then copy the result to the child.
 292          */
 293         save_fp_regs(&current->thread.fp_regs);
 294         memcpy(&p->thread.fp_regs, &current->thread.fp_regs,
 295                sizeof(s390_fp_regs));
 296         p->thread.user_seg = __pa((unsigned long) p->mm->pgd) | _SEGMENT_TABLE;
 297         /* Set a new TLS ?  */
 298         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 299                 p->thread.acrs[0] = regs->gprs[6];
 300 #else /* CONFIG_ARCH_S390X */
 301         /* Save the fpu registers to new thread structure. */
 302         save_fp_regs(&p->thread.fp_regs);
 303         p->thread.user_seg = __pa((unsigned long) p->mm->pgd) | _REGION_TABLE;
 304         /* Set a new TLS ?  */
 305         if (clone_flags & CLONE_SETTLS) {
 306                 if (test_thread_flag(TIF_31BIT)) {
 307                         p->thread.acrs[0] = (unsigned int) regs->gprs[6];
 308                 } else {
 309                         p->thread.acrs[0] = (unsigned int)(regs->gprs[6] >> 32);
 310                         p->thread.acrs[1] = (unsigned int) regs->gprs[6];
 311                 }
 312         }
 313 #endif /* CONFIG_ARCH_S390X */
 314         /* start new process with ar4 pointing to the correct address space */
 315         p->thread.mm_segment = get_fs();
 316         /* Don't copy debug registers */
 317         memset(&p->thread.per_info,0,sizeof(p->thread.per_info));
 318
 319         return 0;
 320 }
 321
 322 asmlinkage long sys_fork(struct pt_regs regs)
 323 {
 324         return do_fork(SIGCHLD, regs.gprs[15], &regs, 0, NULL, NULL);
 325 }
 326
 327 asmlinkage long sys_clone(struct pt_regs regs)
 328 {
 329         unsigned long clone_flags;
 330         unsigned long newsp;
 331         int __user *parent_tidptr, *child_tidptr;
 332
 333         clone_flags = regs.gprs[3];
 334         newsp = regs.orig_gpr2;
 335         parent_tidptr = (int __user *) regs.gprs[4];
 336         child_tidptr = (int __user *) regs.gprs[5];
 337         if (!newsp)
 338                 newsp = regs.gprs[15];
 339         return do_fork(clone_flags & ~CLONE_IDLETASK, newsp, &regs, 0,
 340                        parent_tidptr, child_tidptr);
 341 }
 342
 343 /*
 344  * This is trivial, and on the face of it looks like it
 345  * could equally well be done in user mode.
 346  *
 347  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
 348  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
 349  * done by calling the "clone()" system call directly, you
 350  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
 351  * the information you need.
 352  */
 353 asmlinkage long sys_vfork(struct pt_regs regs)
 354 {
 355         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD,
 356                        regs.gprs[15], &regs, 0, NULL, NULL);
 357 }
 358
 359 /*
 360  * sys_execve() executes a new program.
 361  */
 362 asmlinkage long sys_execve(struct pt_regs regs)
 363 {
 364         int error;
 365         char * filename;
 366
 367         filename = getname((char __user *) regs.orig_gpr2);
 368         error = PTR_ERR(filename);
 369         if (IS_ERR(filename))
 370                 goto out;
 371         error = do_execve(filename, (char __user * __user *) regs.gprs[3],
 372                           (char __user * __user *) regs.gprs[4], &regs);
 373         if (error == 0) {
 374                 current->ptrace &= ~PT_DTRACE;
 375                 current->thread.fp_regs.fpc = 0;
 376                 if (MACHINE_HAS_IEEE)
 377                         asm volatile("sfpc %0,%0" : : "d" (0));
 378         }
 379         putname(filename);
 380 out:
 381         return error;
 382 }
 383
 384
 385 /*
 386  * fill in the FPU structure for a core dump.
 387  */
 388 int dump_fpu (struct pt_regs * regs, s390_fp_regs *fpregs)
 389 {
 390 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
 391         /*
 392          * save fprs to current->thread.fp_regs to merge them with
 393          * the emulated registers and then copy the result to the dump.
 394          */
 395         save_fp_regs(&current->thread.fp_regs);
 396         memcpy(fpregs, &current->thread.fp_regs, sizeof(s390_fp_regs));
 397 #else /* CONFIG_ARCH_S390X */
 398         save_fp_regs(fpregs);
 399 #endif /* CONFIG_ARCH_S390X */
 400         return 1;
 401 }
 402
 403 /*
 404  * fill in the user structure for a core dump..
 405  */
 406 void dump_thread(struct pt_regs * regs, struct user * dump)
 407 {
 408
 409 /* changed the size calculations - should hopefully work better. lbt */
 410         dump->magic = CMAGIC;
 411         dump->start_code = 0;
 412         dump->start_stack = regs->gprs[15] & ~(PAGE_SIZE - 1);
 413         dump->u_tsize = current->mm->end_code >> PAGE_SHIFT;
 414         dump->u_dsize = (current->mm->brk + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 415         dump->u_dsize -= dump->u_tsize;
 416         dump->u_ssize = 0;
 417         if (dump->start_stack < TASK_SIZE)
 418                 dump->u_ssize = (TASK_SIZE - dump->start_stack) >> PAGE_SHIFT;
 419         memcpy(&dump->regs, regs, sizeof(s390_regs));
 420         dump_fpu (regs, &dump->regs.fp_regs);
 421         dump->regs.per_info = current->thread.per_info;
 422 }
 423
 424 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 425 {
 426         unsigned long r14, r15, bc;
 427         unsigned long stack_page;
 428         int count = 0;
 429         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 430                 return 0;
 431         stack_page = (unsigned long) p->thread_info;
 432         r15 = p->thread.ksp;
 433         if (!stack_page || r15 < stack_page ||
 434             r15 >= THREAD_SIZE - sizeof(unsigned long) + stack_page)
 435                 return 0;
 436         bc = (*(unsigned long *) r15) & PSW_ADDR_INSN;
 437         do {
 438                 if (bc < stack_page ||
 439                     bc >= THREAD_SIZE - sizeof(unsigned long) + stack_page)
 440                         return 0;
 441 #ifndef CONFIG_ARCH_S390X
 442                 r14 = (*(unsigned long *) (bc+56)) & PSW_ADDR_INSN;
 443 #else
 444                 r14 = *(unsigned long *) (bc+112);
 445 #endif
 446                 if (!in_sched_functions(r14))
 447                         return r14;
 448                 bc = (*(unsigned long *) bc) & PSW_ADDR_INSN;
 449         } while (count++ < 16);
 450         return 0;
 451 }
 452