arch/arm64/kernel/process.c

   1 /*
   2  * Based on arch/arm/kernel/process.c
   3  *
   4  * Original Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   5  * Copyright (C) 1996-2000 Russell King - Converted to ARM.
   6  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19  */
  20
  21 #include <stdarg.h>
  22
  23 #include <linux/compat.h>
  24 #include <linux/export.h>
  25 #include <linux/sched.h>
  26 #include <linux/kernel.h>
  27 #include <linux/mm.h>
  28 #include <linux/stddef.h>
  29 #include <linux/unistd.h>
  30 #include <linux/user.h>
  31 #include <linux/delay.h>
  32 #include <linux/reboot.h>
  33 #include <linux/interrupt.h>
  34 #include <linux/kallsyms.h>
  35 #include <linux/init.h>
  36 #include <linux/cpu.h>
  37 #include <linux/elfcore.h>
  38 #include <linux/pm.h>
  39 #include <linux/tick.h>
  40 #include <linux/utsname.h>
  41 #include <linux/uaccess.h>
  42 #include <linux/random.h>
  43 #include <linux/hw_breakpoint.h>
  44 #include <linux/personality.h>
  45 #include <linux/notifier.h>
  46
  47 #include <asm/compat.h>
  48 #include <asm/cacheflush.h>
  49 #include <asm/fpsimd.h>
  50 #include <asm/mmu_context.h>
  51 #include <asm/processor.h>
  52 #include <asm/stacktrace.h>
  53
  54 static void setup_restart(void)
  55 {
  56         /*
  57          * Tell the mm system that we are going to reboot -
  58          * we may need it to insert some 1:1 mappings so that
  59          * soft boot works.
  60          */
  61         setup_mm_for_reboot();
  62
  63         /* Clean and invalidate caches */
  64         flush_cache_all();
  65
  66         /* Turn D-cache off */
  67         cpu_cache_off();
  68
  69         /* Push out any further dirty data, and ensure cache is empty */
  70         flush_cache_all();
  71 }
  72
  73 void soft_restart(unsigned long addr)
  74 {
  75         setup_restart();
  76         cpu_reset(addr);
  77 }
  78
  79 /*
  80  * Function pointers to optional machine specific functions
  81  */
  82 void (*pm_power_off)(void);
  83 EXPORT_SYMBOL_GPL(pm_power_off);
  84
  85 void (*arm_pm_restart)(char str, const char *cmd);
  86 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_pm_restart);
  87
  88 void arch_cpu_idle_prepare(void)
  89 {
  90         local_fiq_enable();
  91 }
  92
  93 /*
  94  * This is our default idle handler.
  95  */
  96 void arch_cpu_idle(void)
  97 {
  98         /*
  99          * This should do all the clock switching and wait for interrupt
 100          * tricks
 101          */
 102         cpu_do_idle();
 103         local_irq_enable();
 104 }
 105
 106 void machine_shutdown(void)
 107 {
 108 #ifdef CONFIG_SMP
 109         smp_send_stop();
 110 #endif
 111 }
 112
 113 void machine_halt(void)
 114 {
 115         machine_shutdown();
 116         while (1);
 117 }
 118
 119 void machine_power_off(void)
 120 {
 121         machine_shutdown();
 122         if (pm_power_off)
 123                 pm_power_off();
 124 }
 125
 126 void machine_restart(char *cmd)
 127 {
 128         machine_shutdown();
 129
 130         /* Disable interrupts first */
 131         local_irq_disable();
 132         local_fiq_disable();
 133
 134         /* Now call the architecture specific reboot code. */
 135         if (arm_pm_restart)
 136                 arm_pm_restart('h', cmd);
 137
 138         /*
 139          * Whoops - the architecture was unable to reboot.
 140          */
 141         printk("Reboot failed -- System halted\n");
 142         while (1);
 143 }
 144
 145 /*
 146  * dump a block of kernel memory from around the given address
 147  */
 148 static void show_data(unsigned long addr, int nbytes, const char *name)
 149 {
 150         int     i, j;
 151         int     nlines;
 152         u32     *p;
 153
 154         /*
 155          * don't attempt to dump non-kernel addresses or
 156          * values that are probably just small negative numbers
 157          */
 158         if (addr < PAGE_OFFSET || addr > -256UL)
 159                 return;
 160
 161         printk("\n%s: %#lx:\n", name, addr);
 162
 163         /*
 164          * round address down to a 32 bit boundary
 165          * and always dump a multiple of 32 bytes
 166          */
 167         p = (u32 *)(addr & ~(sizeof(u32) - 1));
 168         nbytes += (addr & (sizeof(u32) - 1));
 169         nlines = (nbytes + 31) / 32;
 170
 171
 172         for (i = 0; i < nlines; i++) {
 173                 /*
 174                  * just display low 16 bits of address to keep
 175                  * each line of the dump < 80 characters
 176                  */
 177                 printk("%04lx ", (unsigned long)p & 0xffff);
 178                 for (j = 0; j < 8; j++) {
 179                         u32     data;
 180                         if (probe_kernel_address(p, data)) {
 181                                 printk(" ********");
 182                         } else {
 183                                 printk(" %08x", data);
 184                         }
 185                         ++p;
 186                 }
 187                 printk("\n");
 188         }
 189 }
 190
 191 static void show_extra_register_data(struct pt_regs *regs, int nbytes)
 192 {
 193         mm_segment_t fs;
 194         unsigned int i;
 195
 196         fs = get_fs();
 197         set_fs(KERNEL_DS);
 198         show_data(regs->pc - nbytes, nbytes * 2, "PC");
 199         show_data(regs->regs[30] - nbytes, nbytes * 2, "LR");
 200         show_data(regs->sp - nbytes, nbytes * 2, "SP");
 201         for (i = 0; i < 30; i++) {
 202                 char name[4];
 203                 snprintf(name, sizeof(name), "X%u", i);
 204                 show_data(regs->regs[i] - nbytes, nbytes * 2, name);
 205         }
 206         set_fs(fs);
 207 }
 208
 209 void __show_regs(struct pt_regs *regs)
 210 {
 211         int i;
 212
 213         show_regs_print_info(KERN_DEFAULT);
 214         print_symbol("PC is at %s\n", instruction_pointer(regs));
 215         print_symbol("LR is at %s\n", regs->regs[30]);
 216         printk("pc : [<%016llx>] lr : [<%016llx>] pstate: %08llx\n",
 217                regs->pc, regs->regs[30], regs->pstate);
 218         printk("sp : %016llx\n", regs->sp);
 219         for (i = 29; i >= 0; i--) {
 220                 printk("x%-2d: %016llx ", i, regs->regs[i]);
 221                 if (i % 2 == 0)
 222                         printk("\n");
 223         }
 224         if (!user_mode(regs))
 225                 show_extra_register_data(regs, 128);
 226         printk("\n");
 227 }
 228
 229 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 230 {
 231         printk("\n");
 232         __show_regs(regs);
 233 }
 234
 235 /*
 236  * Free current thread data structures etc..
 237  */
 238 void exit_thread(void)
 239 {
 240 }
 241
 242 void flush_thread(void)
 243 {
 244         fpsimd_flush_thread();
 245         flush_ptrace_hw_breakpoint(current);
 246 }
 247
 248 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 249 {
 250 }
 251
 252 int arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst, struct task_struct *src)
 253 {
 254         fpsimd_preserve_current_state();
 255         *dst = *src;
 256         return 0;
 257 }
 258
 259 asmlinkage void ret_from_fork(void) asm("ret_from_fork");
 260
 261 int copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long stack_start,
 262                 unsigned long stk_sz, struct task_struct *p)
 263 {
 264         struct pt_regs *childregs = task_pt_regs(p);
 265         unsigned long tls = p->thread.tp_value;
 266
 267         memset(&p->thread.cpu_context, 0, sizeof(struct cpu_context));
 268
 269         if (likely(!(p->flags & PF_KTHREAD))) {
 270                 *childregs = *current_pt_regs();
 271                 childregs->regs[0] = 0;
 272                 if (is_compat_thread(task_thread_info(p))) {
 273                         if (stack_start)
 274                                 childregs->compat_sp = stack_start;
 275                 } else {
 276                         /*
 277                          * Read the current TLS pointer from tpidr_el0 as it may be
 278                          * out-of-sync with the saved value.
 279                          */
 280                         asm("mrs %0, tpidr_el0" : "=r" (tls));
 281                         if (stack_start) {
 282                                 /* 16-byte aligned stack mandatory on AArch64 */
 283                                 if (stack_start & 15)
 284                                         return -EINVAL;
 285                                 childregs->sp = stack_start;
 286                         }
 287                 }
 288                 /*
 289                  * If a TLS pointer was passed to clone (4th argument), use it
 290                  * for the new thread.
 291                  */
 292                 if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 293                         tls = childregs->regs[3];
 294         } else {
 295                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
 296                 childregs->pstate = PSR_MODE_EL1h;
 297                 p->thread.cpu_context.x19 = stack_start;
 298                 p->thread.cpu_context.x20 = stk_sz;
 299         }
 300         p->thread.cpu_context.pc = (unsigned long)ret_from_fork;
 301         p->thread.cpu_context.sp = (unsigned long)childregs;
 302         p->thread.tp_value = tls;
 303
 304         ptrace_hw_copy_thread(p);
 305
 306         return 0;
 307 }
 308
 309 static void tls_thread_switch(struct task_struct *next)
 310 {
 311         unsigned long tpidr, tpidrro;
 312
 313         if (!is_compat_task()) {
 314                 asm("mrs %0, tpidr_el0" : "=r" (tpidr));
 315                 current->thread.tp_value = tpidr;
 316         }
 317
 318         if (is_compat_thread(task_thread_info(next))) {
 319                 tpidr = 0;
 320                 tpidrro = next->thread.tp_value;
 321         } else {
 322                 tpidr = next->thread.tp_value;
 323                 tpidrro = 0;
 324         }
 325
 326         asm(
 327         "       msr     tpidr_el0, %0\n"
 328         "       msr     tpidrro_el0, %1"
 329         : : "r" (tpidr), "r" (tpidrro));
 330 }
 331
 332 /*
 333  * Thread switching.
 334  */
 335 struct task_struct *__switch_to(struct task_struct *prev,
 336                                 struct task_struct *next)
 337 {
 338         struct task_struct *last;
 339
 340         fpsimd_thread_switch(next);
 341         tls_thread_switch(next);
 342         hw_breakpoint_thread_switch(next);
 343         contextidr_thread_switch(next);
 344
 345         /*
 346          * Complete any pending TLB or cache maintenance on this CPU in case
 347          * the thread migrates to a different CPU.
 348          */
 349         dsb();
 350
 351         /* the actual thread switch */
 352         last = cpu_switch_to(prev, next);
 353
 354         return last;
 355 }
 356
 357 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 358 {
 359         struct stackframe frame;
 360         int count = 0;
 361         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 362                 return 0;
 363
 364         frame.fp = thread_saved_fp(p);
 365         frame.sp = thread_saved_sp(p);
 366         frame.pc = thread_saved_pc(p);
 367         do {
 368                 int ret = unwind_frame(&frame);
 369                 if (ret < 0)
 370                         return 0;
 371                 if (!in_sched_functions(frame.pc))
 372                         return frame.pc;
 373         } while (count ++ < 16);
 374         return 0;
 375 }
 376
 377 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
 378 {
 379         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
 380                 sp -= get_random_int() & ~PAGE_MASK;
 381         return sp & ~0xf;
 382 }
 383
 384 static unsigned long randomize_base(unsigned long base)
 385 {
 386         unsigned long range_end = base + (STACK_RND_MASK << PAGE_SHIFT) + 1;
 387         return randomize_range(base, range_end, 0) ? : base;
 388 }
 389
 390 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
 391 {
 392         return randomize_base(mm->brk);
 393 }
 394
 395 unsigned long randomize_et_dyn(unsigned long base)
 396 {
 397         return randomize_base(base);
 398 }