arch/sh/kernel/process.c

   1 /* $Id: process.c,v 1.28 2004/05/05 16:54:23 lethal Exp $
   2  *
   3  *  linux/arch/sh/kernel/process.c
   4  *
   5  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   6  *
   7  *  SuperH version:  Copyright (C) 1999, 2000  Niibe Yutaka & Kaz Kojima
   8  *                   Copyright (C) 2006 Lineo Solutions Inc. support SH4A UBC
   9  */
  10
  11 /*
  12  * This file handles the architecture-dependent parts of process handling..
  13  */
  14
  15 #include <linux/module.h>
  16 #include <linux/unistd.h>
  17 #include <linux/mm.h>
  18 #include <linux/elfcore.h>
  19 #include <linux/a.out.h>
  20 #include <linux/slab.h>
  21 #include <linux/pm.h>
  22 #include <linux/ptrace.h>
  23 #include <linux/kallsyms.h>
  24 #include <linux/kexec.h>
  25
  26 #include <asm/io.h>
  27 #include <asm/uaccess.h>
  28 #include <asm/mmu_context.h>
  29 #include <asm/elf.h>
  30 #include <asm/ubc.h>
  31
  32 static int hlt_counter=0;
  33
  34 int ubc_usercnt = 0;
  35
  36 #define HARD_IDLE_TIMEOUT (HZ / 3)
  37
  38 void (*pm_idle)(void);
  39
  40 void (*pm_power_off)(void);
  41 EXPORT_SYMBOL(pm_power_off);
  42
  43 void disable_hlt(void)
  44 {
  45         hlt_counter++;
  46 }
  47
  48 EXPORT_SYMBOL(disable_hlt);
  49
  50 void enable_hlt(void)
  51 {
  52         hlt_counter--;
  53 }
  54
  55 EXPORT_SYMBOL(enable_hlt);
  56
  57 void default_idle(void)
  58 {
  59         if (!hlt_counter)
  60                 cpu_sleep();
  61         else
  62                 cpu_relax();
  63 }
  64
  65 void cpu_idle(void)
  66 {
  67         /* endless idle loop with no priority at all */
  68         while (1) {
  69                 void (*idle)(void) = pm_idle;
  70
  71                 if (!idle)
  72                         idle = default_idle;
  73
  74                 while (!need_resched())
  75                         idle();
  76
  77                 preempt_enable_no_resched();
  78                 schedule();
  79                 preempt_disable();
  80         }
  81 }
  82
  83 void machine_restart(char * __unused)
  84 {
  85         /* SR.BL=1 and invoke address error to let CPU reset (manual reset) */
  86         asm volatile("ldc %0, sr\n\t"
  87                      "mov.l @%1, %0" : : "r" (0x10000000), "r" (0x80000001));
  88 }
  89
  90 void machine_halt(void)
  91 {
  92         local_irq_disable();
  93
  94         while (1)
  95                 cpu_sleep();
  96 }
  97
  98 void machine_power_off(void)
  99 {
 100         if (pm_power_off)
 101                 pm_power_off();
 102 }
 103
 104 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 105 {
 106         printk("\n");
 107         printk("Pid : %d:#%u, Comm: %20s\n",
 108                 current->pid, current->xid, current->comm);
 109         print_symbol("PC is at %s\n", instruction_pointer(regs));
 110         printk("PC  : %08lx SP  : %08lx SR  : %08lx ",
 111                regs->pc, regs->regs[15], regs->sr);
 112 #ifdef CONFIG_MMU
 113         printk("TEA : %08x    ", ctrl_inl(MMU_TEA));
 114 #else
 115         printk("                  ");
 116 #endif
 117         printk("%s\n", print_tainted());
 118
 119         printk("R0  : %08lx R1  : %08lx R2  : %08lx R3  : %08lx\n",
 120                regs->regs[0],regs->regs[1],
 121                regs->regs[2],regs->regs[3]);
 122         printk("R4  : %08lx R5  : %08lx R6  : %08lx R7  : %08lx\n",
 123                regs->regs[4],regs->regs[5],
 124                regs->regs[6],regs->regs[7]);
 125         printk("R8  : %08lx R9  : %08lx R10 : %08lx R11 : %08lx\n",
 126                regs->regs[8],regs->regs[9],
 127                regs->regs[10],regs->regs[11]);
 128         printk("R12 : %08lx R13 : %08lx R14 : %08lx\n",
 129                regs->regs[12],regs->regs[13],
 130                regs->regs[14]);
 131         printk("MACH: %08lx MACL: %08lx GBR : %08lx PR  : %08lx\n",
 132                regs->mach, regs->macl, regs->gbr, regs->pr);
 133
 134         show_trace(NULL, (unsigned long *)regs->regs[15], regs);
 135 }
 136
 137 /*
 138  * Create a kernel thread
 139  */
 140
 141 /*
 142  * This is the mechanism for creating a new kernel thread.
 143  *
 144  */
 145 extern void kernel_thread_helper(void);
 146 __asm__(".align 5\n"
 147         "kernel_thread_helper:\n\t"
 148         "jsr    @r5\n\t"
 149         " nop\n\t"
 150         "mov.l  1f, r1\n\t"
 151         "jsr    @r1\n\t"
 152         " mov   r0, r4\n\t"
 153         ".align 2\n\t"
 154         "1:.long do_exit");
 155
 156 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
 157 {       /* Don't use this in BL=1(cli).  Or else, CPU resets! */
 158         struct pt_regs regs;
 159
 160         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
 161         regs.regs[4] = (unsigned long) arg;
 162         regs.regs[5] = (unsigned long) fn;
 163
 164         regs.pc = (unsigned long) kernel_thread_helper;
 165         regs.sr = (1 << 30);
 166
 167         /* Ok, create the new process.. */
 168         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED | CLONE_KTHREAD,
 169                 0, &regs, 0, NULL, NULL);
 170 }
 171
 172 /*
 173  * Free current thread data structures etc..
 174  */
 175 void exit_thread(void)
 176 {
 177         if (current->thread.ubc_pc) {
 178                 current->thread.ubc_pc = 0;
 179                 ubc_usercnt -= 1;
 180         }
 181 }
 182
 183 void flush_thread(void)
 184 {
 185 #if defined(CONFIG_SH_FPU)
 186         struct task_struct *tsk = current;
 187         /* Forget lazy FPU state */
 188         clear_fpu(tsk, task_pt_regs(tsk));
 189         clear_used_math();
 190 #endif
 191 }
 192
 193 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 194 {
 195         /* do nothing */
 196 }
 197
 198 /* Fill in the fpu structure for a core dump.. */
 199 int dump_fpu(struct pt_regs *regs, elf_fpregset_t *fpu)
 200 {
 201         int fpvalid = 0;
 202
 203 #if defined(CONFIG_SH_FPU)
 204         struct task_struct *tsk = current;
 205
 206         fpvalid = !!tsk_used_math(tsk);
 207         if (fpvalid) {
 208                 unlazy_fpu(tsk, regs);
 209                 memcpy(fpu, &tsk->thread.fpu.hard, sizeof(*fpu));
 210         }
 211 #endif
 212
 213         return fpvalid;
 214 }
 215
 216 /*
 217  * Capture the user space registers if the task is not running (in user space)
 218  */
 219 int dump_task_regs(struct task_struct *tsk, elf_gregset_t *regs)
 220 {
 221         struct pt_regs ptregs;
 222
 223         ptregs = *task_pt_regs(tsk);
 224         elf_core_copy_regs(regs, &ptregs);
 225
 226         return 1;
 227 }
 228
 229 int
 230 dump_task_fpu (struct task_struct *tsk, elf_fpregset_t *fpu)
 231 {
 232         int fpvalid = 0;
 233
 234 #if defined(CONFIG_SH_FPU)
 235         fpvalid = !!tsk_used_math(tsk);
 236         if (fpvalid) {
 237                 unlazy_fpu(tsk, task_pt_regs(tsk));
 238                 memcpy(fpu, &tsk->thread.fpu.hard, sizeof(*fpu));
 239         }
 240 #endif
 241
 242         return fpvalid;
 243 }
 244
 245 asmlinkage void ret_from_fork(void);
 246
 247 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long usp,
 248                 unsigned long unused,
 249                 struct task_struct *p, struct pt_regs *regs)
 250 {
 251         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
 252         struct pt_regs *childregs;
 253 #if defined(CONFIG_SH_FPU)
 254         struct task_struct *tsk = current;
 255
 256         unlazy_fpu(tsk, regs);
 257         p->thread.fpu = tsk->thread.fpu;
 258         copy_to_stopped_child_used_math(p);
 259 #endif
 260
 261         childregs = task_pt_regs(p);
 262         *childregs = *regs;
 263
 264         if (user_mode(regs)) {
 265                 childregs->regs[15] = usp;
 266                 ti->addr_limit = USER_DS;
 267         } else {
 268                 childregs->regs[15] = (unsigned long)task_stack_page(p) + THREAD_SIZE;
 269                 ti->addr_limit = KERNEL_DS;
 270         }
 271         if (clone_flags & CLONE_SETTLS) {
 272                 childregs->gbr = childregs->regs[0];
 273         }
 274         childregs->regs[0] = 0; /* Set return value for child */
 275
 276         p->thread.sp = (unsigned long) childregs;
 277         p->thread.pc = (unsigned long) ret_from_fork;
 278
 279         p->thread.ubc_pc = 0;
 280
 281         return 0;
 282 }
 283
 284 /* Tracing by user break controller.  */
 285 static void
 286 ubc_set_tracing(int asid, unsigned long pc)
 287 {
 288 #if defined(CONFIG_CPU_SH4A)
 289         unsigned long val;
 290
 291         val = (UBC_CBR_ID_INST | UBC_CBR_RW_READ | UBC_CBR_CE);
 292         val |= (UBC_CBR_AIE | UBC_CBR_AIV_SET(asid));
 293
 294         ctrl_outl(val, UBC_CBR0);
 295         ctrl_outl(pc,  UBC_CAR0);
 296         ctrl_outl(0x0, UBC_CAMR0);
 297         ctrl_outl(0x0, UBC_CBCR);
 298
 299         val = (UBC_CRR_RES | UBC_CRR_PCB | UBC_CRR_BIE);
 300         ctrl_outl(val, UBC_CRR0);
 301
 302         /* Read UBC register that we writed last. For chekking UBC Register changed */
 303         val = ctrl_inl(UBC_CRR0);
 304
 305 #else   /* CONFIG_CPU_SH4A */
 306         ctrl_outl(pc, UBC_BARA);
 307
 308 #ifdef CONFIG_MMU
 309         /* We don't have any ASID settings for the SH-2! */
 310         if (cpu_data->type != CPU_SH7604)
 311                 ctrl_outb(asid, UBC_BASRA);
 312 #endif
 313
 314         ctrl_outl(0, UBC_BAMRA);
 315
 316         if (cpu_data->type == CPU_SH7729 || cpu_data->type == CPU_SH7710) {
 317                 ctrl_outw(BBR_INST | BBR_READ | BBR_CPU, UBC_BBRA);
 318                 ctrl_outl(BRCR_PCBA | BRCR_PCTE, UBC_BRCR);
 319         } else {
 320                 ctrl_outw(BBR_INST | BBR_READ, UBC_BBRA);
 321                 ctrl_outw(BRCR_PCBA, UBC_BRCR);
 322         }
 323 #endif  /* CONFIG_CPU_SH4A */
 324 }
 325
 326 /*
 327  *      switch_to(x,y) should switch tasks from x to y.
 328  *
 329  */
 330 struct task_struct *__switch_to(struct task_struct *prev, struct task_struct *next)
 331 {
 332 #if defined(CONFIG_SH_FPU)
 333         unlazy_fpu(prev, task_pt_regs(prev));
 334 #endif
 335
 336 #ifdef CONFIG_PREEMPT
 337         {
 338                 unsigned long flags;
 339                 struct pt_regs *regs;
 340
 341                 local_irq_save(flags);
 342                 regs = task_pt_regs(prev);
 343                 if (user_mode(regs) && regs->regs[15] >= 0xc0000000) {
 344                         int offset = (int)regs->regs[15];
 345
 346                         /* Reset stack pointer: clear critical region mark */
 347                         regs->regs[15] = regs->regs[1];
 348                         if (regs->pc < regs->regs[0])
 349                                 /* Go to rewind point */
 350                                 regs->pc = regs->regs[0] + offset;
 351                 }
 352                 local_irq_restore(flags);
 353         }
 354 #endif
 355
 356 #ifdef CONFIG_MMU
 357         /*
 358          * Restore the kernel mode register
 359          *      k7 (r7_bank1)
 360          */
 361         asm volatile("ldc       %0, r7_bank"
 362                      : /* no output */
 363                      : "r" (task_thread_info(next)));
 364 #endif
 365
 366         /* If no tasks are using the UBC, we're done */
 367         if (ubc_usercnt == 0)
 368                 /* If no tasks are using the UBC, we're done */;
 369         else if (next->thread.ubc_pc && next->mm) {
 370                 int asid = 0;
 371 #ifdef CONFIG_MMU
 372                 asid |= next->mm->context.id & MMU_CONTEXT_ASID_MASK;
 373 #endif
 374                 ubc_set_tracing(asid, next->thread.ubc_pc);
 375         } else {
 376 #if defined(CONFIG_CPU_SH4A)
 377                 ctrl_outl(UBC_CBR_INIT, UBC_CBR0);
 378                 ctrl_outl(UBC_CRR_INIT, UBC_CRR0);
 379 #else
 380                 ctrl_outw(0, UBC_BBRA);
 381                 ctrl_outw(0, UBC_BBRB);
 382 #endif
 383         }
 384
 385         return prev;
 386 }
 387
 388 asmlinkage int sys_fork(unsigned long r4, unsigned long r5,
 389                         unsigned long r6, unsigned long r7,
 390                         struct pt_regs __regs)
 391 {
 392         struct pt_regs *regs = RELOC_HIDE(&__regs, 0);
 393 #ifdef CONFIG_MMU
 394         return do_fork(SIGCHLD, regs->regs[15], regs, 0, NULL, NULL);
 395 #else
 396         /* fork almost works, enough to trick you into looking elsewhere :-( */
 397         return -EINVAL;
 398 #endif
 399 }
 400
 401 asmlinkage int sys_clone(unsigned long clone_flags, unsigned long newsp,
 402                          unsigned long parent_tidptr,
 403                          unsigned long child_tidptr,
 404                          struct pt_regs __regs)
 405 {
 406         struct pt_regs *regs = RELOC_HIDE(&__regs, 0);
 407         if (!newsp)
 408                 newsp = regs->regs[15];
 409         return do_fork(clone_flags, newsp, regs, 0,
 410                         (int __user *)parent_tidptr, (int __user *)child_tidptr);
 411 }
 412
 413 /*
 414  * This is trivial, and on the face of it looks like it
 415  * could equally well be done in user mode.
 416  *
 417  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
 418  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
 419  * done by calling the "clone()" system call directly, you
 420  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
 421  * the information you need.
 422  */
 423 asmlinkage int sys_vfork(unsigned long r4, unsigned long r5,
 424                          unsigned long r6, unsigned long r7,
 425                          struct pt_regs __regs)
 426 {
 427         struct pt_regs *regs = RELOC_HIDE(&__regs, 0);
 428         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs->regs[15], regs,
 429                        0, NULL, NULL);
 430 }
 431
 432 /*
 433  * sys_execve() executes a new program.
 434  */
 435 asmlinkage int sys_execve(char *ufilename, char **uargv,
 436                           char **uenvp, unsigned long r7,
 437                           struct pt_regs __regs)
 438 {
 439         struct pt_regs *regs = RELOC_HIDE(&__regs, 0);
 440         int error;
 441         char *filename;
 442
 443         filename = getname((char __user *)ufilename);
 444         error = PTR_ERR(filename);
 445         if (IS_ERR(filename))
 446                 goto out;
 447
 448         error = do_execve(filename,
 449                           (char __user * __user *)uargv,
 450                           (char __user * __user *)uenvp,
 451                           regs);
 452         if (error == 0) {
 453                 task_lock(current);
 454                 current->ptrace &= ~PT_DTRACE;
 455                 task_unlock(current);
 456         }
 457         putname(filename);
 458 out:
 459         return error;
 460 }
 461
 462 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 463 {
 464         unsigned long schedule_frame;
 465         unsigned long pc;
 466
 467         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 468                 return 0;
 469
 470         /*
 471          * The same comment as on the Alpha applies here, too ...
 472          */
 473         pc = thread_saved_pc(p);
 474         if (in_sched_functions(pc)) {
 475                 schedule_frame = (unsigned long)p->thread.sp;
 476                 return ((unsigned long *)schedule_frame)[21];
 477         }
 478
 479         return pc;
 480 }
 481
 482 asmlinkage void break_point_trap(void)
 483 {
 484         /* Clear tracing.  */
 485 #if defined(CONFIG_CPU_SH4A)
 486         ctrl_outl(UBC_CBR_INIT, UBC_CBR0);
 487         ctrl_outl(UBC_CRR_INIT, UBC_CRR0);
 488 #else
 489         ctrl_outw(0, UBC_BBRA);
 490         ctrl_outw(0, UBC_BBRB);
 491 #endif
 492         current->thread.ubc_pc = 0;
 493         ubc_usercnt -= 1;
 494
 495         force_sig(SIGTRAP, current);
 496 }
 497
 498 asmlinkage void break_point_trap_software(unsigned long r4, unsigned long r5,
 499                                           unsigned long r6, unsigned long r7,
 500                                           struct pt_regs __regs)
 501 {
 502         struct pt_regs *regs = RELOC_HIDE(&__regs, 0);
 503
 504         /* Rewind */
 505         regs->pc -= 2;
 506
 507 #ifdef CONFIG_BUG
 508         if (__kernel_text_address(instruction_pointer(regs))) {
 509                 u16 insn = *(u16 *)instruction_pointer(regs);
 510                 if (insn == TRAPA_BUG_OPCODE)
 511                         handle_BUG(regs);
 512         }
 513 #endif
 514
 515         force_sig(SIGTRAP, current);
 516 }