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/cpuidle.h>
  38 #include <linux/elfcore.h>
  39 #include <linux/pm.h>
  40 #include <linux/tick.h>
  41 #include <linux/utsname.h>
  42 #include <linux/uaccess.h>
  43 #include <linux/random.h>
  44 #include <linux/hw_breakpoint.h>
  45 #include <linux/personality.h>
  46 #include <linux/notifier.h>
  47
  48 #include <asm/compat.h>
  49 #include <asm/cacheflush.h>
  50 #include <asm/fpsimd.h>
  51 #include <asm/mmu_context.h>
  52 #include <asm/processor.h>
  53 #include <asm/stacktrace.h>
  54
  55 static void setup_restart(void)
  56 {
  57         /*
  58          * Tell the mm system that we are going to reboot -
  59          * we may need it to insert some 1:1 mappings so that
  60          * soft boot works.
  61          */
  62         setup_mm_for_reboot();
  63
  64         /* Clean and invalidate caches */
  65         flush_cache_all();
  66
  67         /* Turn D-cache off */
  68         cpu_cache_off();
  69
  70         /* Push out any further dirty data, and ensure cache is empty */
  71         flush_cache_all();
  72 }
  73
  74 void soft_restart(unsigned long addr)
  75 {
  76         typedef void (*phys_reset_t)(unsigned long);
  77         phys_reset_t phys_reset;
  78
  79         setup_restart();
  80
  81         /* Switch to the identity mapping */
  82         phys_reset = (phys_reset_t)virt_to_phys(cpu_reset);
  83         phys_reset(addr);
  84
  85         /* Should never get here */
  86         BUG();
  87 }
  88
  89 /*
  90  * Function pointers to optional machine specific functions
  91  */
  92 void (*pm_power_off)(void);
  93 EXPORT_SYMBOL_GPL(pm_power_off);
  94
  95 void (*arm_pm_restart)(char str, const char *cmd);
  96 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_pm_restart);
  97
  98 void arch_cpu_idle_prepare(void)
  99 {
 100         local_fiq_enable();
 101 }
 102
 103 /*
 104  * This is our default idle handler.
 105  */
 106 void arch_cpu_idle(void)
 107 {
 108         /*
 109          * This should do all the clock switching and wait for interrupt
 110          * tricks
 111          */
 112         if (cpuidle_idle_call()) {
 113                 cpu_do_idle();
 114                 local_irq_enable();
 115         }
 116 }
 117
 118 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 119 void arch_cpu_idle_dead(void)
 120 {
 121        cpu_die();
 122 }
 123 #endif
 124
 125 void machine_shutdown(void)
 126 {
 127 #ifdef CONFIG_SMP
 128         smp_send_stop();
 129 #endif
 130 }
 131
 132 void machine_halt(void)
 133 {
 134         machine_shutdown();
 135         while (1);
 136 }
 137
 138 void machine_power_off(void)
 139 {
 140         machine_shutdown();
 141         if (pm_power_off)
 142                 pm_power_off();
 143 }
 144
 145 void machine_restart(char *cmd)
 146 {
 147         machine_shutdown();
 148
 149         /* Disable interrupts first */
 150         local_irq_disable();
 151         local_fiq_disable();
 152
 153         /* Now call the architecture specific reboot code. */
 154         if (arm_pm_restart)
 155                 arm_pm_restart('h', cmd);
 156
 157         /*
 158          * Whoops - the architecture was unable to reboot.
 159          */
 160         printk("Reboot failed -- System halted\n");
 161         while (1);
 162 }
 163
 164 void __show_regs(struct pt_regs *regs)
 165 {
 166         int i, top_reg;
 167         u64 lr, sp;
 168
 169         if (compat_user_mode(regs)) {
 170                 lr = regs->compat_lr;
 171                 sp = regs->compat_sp;
 172                 top_reg = 12;
 173         } else {
 174                 lr = regs->regs[30];
 175                 sp = regs->sp;
 176                 top_reg = 29;
 177         }
 178
 179         show_regs_print_info(KERN_DEFAULT);
 180         print_symbol("PC is at %s\n", instruction_pointer(regs));
 181         print_symbol("LR is at %s\n", lr);
 182         printk("pc : [<%016llx>] lr : [<%016llx>] pstate: %08llx\n",
 183                regs->pc, lr, regs->pstate);
 184         printk("sp : %016llx\n", sp);
 185         for (i = top_reg; i >= 0; i--) {
 186                 printk("x%-2d: %016llx ", i, regs->regs[i]);
 187                 if (i % 2 == 0)
 188                         printk("\n");
 189         }
 190         printk("\n");
 191 }
 192
 193 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 194 {
 195         printk("\n");
 196         __show_regs(regs);
 197 }
 198
 199 /*
 200  * Free current thread data structures etc..
 201  */
 202 void exit_thread(void)
 203 {
 204 }
 205
 206 static void tls_thread_flush(void)
 207 {
 208         asm ("msr tpidr_el0, xzr");
 209
 210         if (is_compat_task()) {
 211                 current->thread.tp_value = 0;
 212
 213                 /*
 214                  * We need to ensure ordering between the shadow state and the
 215                  * hardware state, so that we don't corrupt the hardware state
 216                  * with a stale shadow state during context switch.
 217                  */
 218                 barrier();
 219                 asm ("msr tpidrro_el0, xzr");
 220         }
 221 }
 222
 223 void flush_thread(void)
 224 {
 225         fpsimd_flush_thread();
 226         tls_thread_flush();
 227         flush_ptrace_hw_breakpoint(current);
 228 }
 229
 230 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 231 {
 232 }
 233
 234 int arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst, struct task_struct *src)
 235 {
 236         fpsimd_save_state(&current->thread.fpsimd_state);
 237         *dst = *src;
 238         return 0;
 239 }
 240
 241 asmlinkage void ret_from_fork(void) asm("ret_from_fork");
 242
 243 int copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long stack_start,
 244                 unsigned long stk_sz, struct task_struct *p)
 245 {
 246         struct pt_regs *childregs = task_pt_regs(p);
 247         unsigned long tls = p->thread.tp_value;
 248
 249         memset(&p->thread.cpu_context, 0, sizeof(struct cpu_context));
 250
 251         if (likely(!(p->flags & PF_KTHREAD))) {
 252                 *childregs = *current_pt_regs();
 253                 childregs->regs[0] = 0;
 254                 if (is_compat_thread(task_thread_info(p))) {
 255                         if (stack_start)
 256                                 childregs->compat_sp = stack_start;
 257                 } else {
 258                         /*
 259                          * Read the current TLS pointer from tpidr_el0 as it may be
 260                          * out-of-sync with the saved value.
 261                          */
 262                         asm("mrs %0, tpidr_el0" : "=r" (tls));
 263                         if (stack_start) {
 264                                 /* 16-byte aligned stack mandatory on AArch64 */
 265                                 if (stack_start & 15)
 266                                         return -EINVAL;
 267                                 childregs->sp = stack_start;
 268                         }
 269                 }
 270                 /*
 271                  * If a TLS pointer was passed to clone (4th argument), use it
 272                  * for the new thread.
 273                  */
 274                 if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 275                         tls = childregs->regs[3];
 276         } else {
 277                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
 278                 childregs->pstate = PSR_MODE_EL1h;
 279                 p->thread.cpu_context.x19 = stack_start;
 280                 p->thread.cpu_context.x20 = stk_sz;
 281         }
 282         p->thread.cpu_context.pc = (unsigned long)ret_from_fork;
 283         p->thread.cpu_context.sp = (unsigned long)childregs;
 284         p->thread.tp_value = tls;
 285
 286         ptrace_hw_copy_thread(p);
 287
 288         return 0;
 289 }
 290
 291 static void tls_thread_switch(struct task_struct *next)
 292 {
 293         unsigned long tpidr, tpidrro;
 294
 295         if (!is_compat_task()) {
 296                 asm("mrs %0, tpidr_el0" : "=r" (tpidr));
 297                 current->thread.tp_value = tpidr;
 298         }
 299
 300         if (is_compat_thread(task_thread_info(next))) {
 301                 tpidr = 0;
 302                 tpidrro = next->thread.tp_value;
 303         } else {
 304                 tpidr = next->thread.tp_value;
 305                 tpidrro = 0;
 306         }
 307
 308         asm(
 309         "       msr     tpidr_el0, %0\n"
 310         "       msr     tpidrro_el0, %1"
 311         : : "r" (tpidr), "r" (tpidrro));
 312 }
 313
 314 /*
 315  * Thread switching.
 316  */
 317 struct task_struct *__switch_to(struct task_struct *prev,
 318                                 struct task_struct *next)
 319 {
 320         struct task_struct *last;
 321
 322         fpsimd_thread_switch(next);
 323         tls_thread_switch(next);
 324         hw_breakpoint_thread_switch(next);
 325         contextidr_thread_switch(next);
 326
 327         /*
 328          * Complete any pending TLB or cache maintenance on this CPU in case
 329          * the thread migrates to a different CPU.
 330          */
 331         dsb(ish);
 332
 333         /* the actual thread switch */
 334         last = cpu_switch_to(prev, next);
 335
 336         return last;
 337 }
 338
 339 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 340 {
 341         struct stackframe frame;
 342         unsigned long stack_page;
 343         int count = 0;
 344         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 345                 return 0;
 346
 347         frame.fp = thread_saved_fp(p);
 348         frame.sp = thread_saved_sp(p);
 349         frame.pc = thread_saved_pc(p);
 350         stack_page = (unsigned long)task_stack_page(p);
 351         do {
 352                 if (frame.sp < stack_page ||
 353                     frame.sp >= stack_page + THREAD_SIZE ||
 354                     unwind_frame(&frame))
 355                         return 0;
 356                 if (!in_sched_functions(frame.pc))
 357                         return frame.pc;
 358         } while (count ++ < 16);
 359         return 0;
 360 }
 361
 362 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
 363 {
 364         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
 365                 sp -= get_random_int() & ~PAGE_MASK;
 366         return sp & ~0xf;
 367 }
 368
 369 static unsigned long randomize_base(unsigned long base)
 370 {
 371         unsigned long range_end = base + (STACK_RND_MASK << PAGE_SHIFT) + 1;
 372         return randomize_range(base, range_end, 0) ? : base;
 373 }
 374
 375 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
 376 {
 377         return randomize_base(mm->brk);
 378 }
 379
 380 unsigned long randomize_et_dyn(unsigned long base)
 381 {
 382         return randomize_base(base);
 383 }