include cleanup: Update gfp.h and slab.h includes to prepare for breaking implicit...
[linux-2.6.git] / arch / sh / kernel / process_64.c
1 /*
2  * arch/sh/kernel/process_64.c
3  *
4  * This file handles the architecture-dependent parts of process handling..
5  *
6  * Copyright (C) 2000, 2001  Paolo Alberelli
7  * Copyright (C) 2003 - 2007  Paul Mundt
8  * Copyright (C) 2003, 2004 Richard Curnow
9  *
10  * Started from SH3/4 version:
11  *   Copyright (C) 1999, 2000  Niibe Yutaka & Kaz Kojima
12  *
13  *   In turn started from i386 version:
14  *     Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
15  *
16  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
17  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
18  * for more details.
19  */
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/fs.h>
22 #include <linux/ptrace.h>
23 #include <linux/reboot.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/io.h>
28 #include <asm/syscalls.h>
29 #include <asm/uaccess.h>
30 #include <asm/pgtable.h>
31 #include <asm/mmu_context.h>
32 #include <asm/fpu.h>
33
34 struct task_struct *last_task_used_math = NULL;
35
36 void show_regs(struct pt_regs *regs)
37 {
38         unsigned long long ah, al, bh, bl, ch, cl;
39
40         printk("\n");
41
42         ah = (regs->pc) >> 32;
43         al = (regs->pc) & 0xffffffff;
44         bh = (regs->regs[18]) >> 32;
45         bl = (regs->regs[18]) & 0xffffffff;
46         ch = (regs->regs[15]) >> 32;
47         cl = (regs->regs[15]) & 0xffffffff;
48         printk("PC  : %08Lx%08Lx LINK: %08Lx%08Lx SP  : %08Lx%08Lx\n",
49                ah, al, bh, bl, ch, cl);
50
51         ah = (regs->sr) >> 32;
52         al = (regs->sr) & 0xffffffff;
53         asm volatile ("getcon   " __TEA ", %0" : "=r" (bh));
54         asm volatile ("getcon   " __TEA ", %0" : "=r" (bl));
55         bh = (bh) >> 32;
56         bl = (bl) & 0xffffffff;
57         asm volatile ("getcon   " __KCR0 ", %0" : "=r" (ch));
58         asm volatile ("getcon   " __KCR0 ", %0" : "=r" (cl));
59         ch = (ch) >> 32;
60         cl = (cl) & 0xffffffff;
61         printk("SR  : %08Lx%08Lx TEA : %08Lx%08Lx KCR0: %08Lx%08Lx\n",
62                ah, al, bh, bl, ch, cl);
63
64         ah = (regs->regs[0]) >> 32;
65         al = (regs->regs[0]) & 0xffffffff;
66         bh = (regs->regs[1]) >> 32;
67         bl = (regs->regs[1]) & 0xffffffff;
68         ch = (regs->regs[2]) >> 32;
69         cl = (regs->regs[2]) & 0xffffffff;
70         printk("R0  : %08Lx%08Lx R1  : %08Lx%08Lx R2  : %08Lx%08Lx\n",
71                ah, al, bh, bl, ch, cl);
72
73         ah = (regs->regs[3]) >> 32;
74         al = (regs->regs[3]) & 0xffffffff;
75         bh = (regs->regs[4]) >> 32;
76         bl = (regs->regs[4]) & 0xffffffff;
77         ch = (regs->regs[5]) >> 32;
78         cl = (regs->regs[5]) & 0xffffffff;
79         printk("R3  : %08Lx%08Lx R4  : %08Lx%08Lx R5  : %08Lx%08Lx\n",
80                ah, al, bh, bl, ch, cl);
81
82         ah = (regs->regs[6]) >> 32;
83         al = (regs->regs[6]) & 0xffffffff;
84         bh = (regs->regs[7]) >> 32;
85         bl = (regs->regs[7]) & 0xffffffff;
86         ch = (regs->regs[8]) >> 32;
87         cl = (regs->regs[8]) & 0xffffffff;
88         printk("R6  : %08Lx%08Lx R7  : %08Lx%08Lx R8  : %08Lx%08Lx\n",
89                ah, al, bh, bl, ch, cl);
90
91         ah = (regs->regs[9]) >> 32;
92         al = (regs->regs[9]) & 0xffffffff;
93         bh = (regs->regs[10]) >> 32;
94         bl = (regs->regs[10]) & 0xffffffff;
95         ch = (regs->regs[11]) >> 32;
96         cl = (regs->regs[11]) & 0xffffffff;
97         printk("R9  : %08Lx%08Lx R10 : %08Lx%08Lx R11 : %08Lx%08Lx\n",
98                ah, al, bh, bl, ch, cl);
99
100         ah = (regs->regs[12]) >> 32;
101         al = (regs->regs[12]) & 0xffffffff;
102         bh = (regs->regs[13]) >> 32;
103         bl = (regs->regs[13]) & 0xffffffff;
104         ch = (regs->regs[14]) >> 32;
105         cl = (regs->regs[14]) & 0xffffffff;
106         printk("R12 : %08Lx%08Lx R13 : %08Lx%08Lx R14 : %08Lx%08Lx\n",
107                ah, al, bh, bl, ch, cl);
108
109         ah = (regs->regs[16]) >> 32;
110         al = (regs->regs[16]) & 0xffffffff;
111         bh = (regs->regs[17]) >> 32;
112         bl = (regs->regs[17]) & 0xffffffff;
113         ch = (regs->regs[19]) >> 32;
114         cl = (regs->regs[19]) & 0xffffffff;
115         printk("R16 : %08Lx%08Lx R17 : %08Lx%08Lx R19 : %08Lx%08Lx\n",
116                ah, al, bh, bl, ch, cl);
117
118         ah = (regs->regs[20]) >> 32;
119         al = (regs->regs[20]) & 0xffffffff;
120         bh = (regs->regs[21]) >> 32;
121         bl = (regs->regs[21]) & 0xffffffff;
122         ch = (regs->regs[22]) >> 32;
123         cl = (regs->regs[22]) & 0xffffffff;
124         printk("R20 : %08Lx%08Lx R21 : %08Lx%08Lx R22 : %08Lx%08Lx\n",
125                ah, al, bh, bl, ch, cl);
126
127         ah = (regs->regs[23]) >> 32;
128         al = (regs->regs[23]) & 0xffffffff;
129         bh = (regs->regs[24]) >> 32;
130         bl = (regs->regs[24]) & 0xffffffff;
131         ch = (regs->regs[25]) >> 32;
132         cl = (regs->regs[25]) & 0xffffffff;
133         printk("R23 : %08Lx%08Lx R24 : %08Lx%08Lx R25 : %08Lx%08Lx\n",
134                ah, al, bh, bl, ch, cl);
135
136         ah = (regs->regs[26]) >> 32;
137         al = (regs->regs[26]) & 0xffffffff;
138         bh = (regs->regs[27]) >> 32;
139         bl = (regs->regs[27]) & 0xffffffff;
140         ch = (regs->regs[28]) >> 32;
141         cl = (regs->regs[28]) & 0xffffffff;
142         printk("R26 : %08Lx%08Lx R27 : %08Lx%08Lx R28 : %08Lx%08Lx\n",
143                ah, al, bh, bl, ch, cl);
144
145         ah = (regs->regs[29]) >> 32;
146         al = (regs->regs[29]) & 0xffffffff;
147         bh = (regs->regs[30]) >> 32;
148         bl = (regs->regs[30]) & 0xffffffff;
149         ch = (regs->regs[31]) >> 32;
150         cl = (regs->regs[31]) & 0xffffffff;
151         printk("R29 : %08Lx%08Lx R30 : %08Lx%08Lx R31 : %08Lx%08Lx\n",
152                ah, al, bh, bl, ch, cl);
153
154         ah = (regs->regs[32]) >> 32;
155         al = (regs->regs[32]) & 0xffffffff;
156         bh = (regs->regs[33]) >> 32;
157         bl = (regs->regs[33]) & 0xffffffff;
158         ch = (regs->regs[34]) >> 32;
159         cl = (regs->regs[34]) & 0xffffffff;
160         printk("R32 : %08Lx%08Lx R33 : %08Lx%08Lx R34 : %08Lx%08Lx\n",
161                ah, al, bh, bl, ch, cl);
162
163         ah = (regs->regs[35]) >> 32;
164         al = (regs->regs[35]) & 0xffffffff;
165         bh = (regs->regs[36]) >> 32;
166         bl = (regs->regs[36]) & 0xffffffff;
167         ch = (regs->regs[37]) >> 32;
168         cl = (regs->regs[37]) & 0xffffffff;
169         printk("R35 : %08Lx%08Lx R36 : %08Lx%08Lx R37 : %08Lx%08Lx\n",
170                ah, al, bh, bl, ch, cl);
171
172         ah = (regs->regs[38]) >> 32;
173         al = (regs->regs[38]) & 0xffffffff;
174         bh = (regs->regs[39]) >> 32;
175         bl = (regs->regs[39]) & 0xffffffff;
176         ch = (regs->regs[40]) >> 32;
177         cl = (regs->regs[40]) & 0xffffffff;
178         printk("R38 : %08Lx%08Lx R39 : %08Lx%08Lx R40 : %08Lx%08Lx\n",
179                ah, al, bh, bl, ch, cl);
180
181         ah = (regs->regs[41]) >> 32;
182         al = (regs->regs[41]) & 0xffffffff;
183         bh = (regs->regs[42]) >> 32;
184         bl = (regs->regs[42]) & 0xffffffff;
185         ch = (regs->regs[43]) >> 32;
186         cl = (regs->regs[43]) & 0xffffffff;
187         printk("R41 : %08Lx%08Lx R42 : %08Lx%08Lx R43 : %08Lx%08Lx\n",
188                ah, al, bh, bl, ch, cl);
189
190         ah = (regs->regs[44]) >> 32;
191         al = (regs->regs[44]) & 0xffffffff;
192         bh = (regs->regs[45]) >> 32;
193         bl = (regs->regs[45]) & 0xffffffff;
194         ch = (regs->regs[46]) >> 32;
195         cl = (regs->regs[46]) & 0xffffffff;
196         printk("R44 : %08Lx%08Lx R45 : %08Lx%08Lx R46 : %08Lx%08Lx\n",
197                ah, al, bh, bl, ch, cl);
198
199         ah = (regs->regs[47]) >> 32;
200         al = (regs->regs[47]) & 0xffffffff;
201         bh = (regs->regs[48]) >> 32;
202         bl = (regs->regs[48]) & 0xffffffff;
203         ch = (regs->regs[49]) >> 32;
204         cl = (regs->regs[49]) & 0xffffffff;
205         printk("R47 : %08Lx%08Lx R48 : %08Lx%08Lx R49 : %08Lx%08Lx\n",
206                ah, al, bh, bl, ch, cl);
207
208         ah = (regs->regs[50]) >> 32;
209         al = (regs->regs[50]) & 0xffffffff;
210         bh = (regs->regs[51]) >> 32;
211         bl = (regs->regs[51]) & 0xffffffff;
212         ch = (regs->regs[52]) >> 32;
213         cl = (regs->regs[52]) & 0xffffffff;
214         printk("R50 : %08Lx%08Lx R51 : %08Lx%08Lx R52 : %08Lx%08Lx\n",
215                ah, al, bh, bl, ch, cl);
216
217         ah = (regs->regs[53]) >> 32;
218         al = (regs->regs[53]) & 0xffffffff;
219         bh = (regs->regs[54]) >> 32;
220         bl = (regs->regs[54]) & 0xffffffff;
221         ch = (regs->regs[55]) >> 32;
222         cl = (regs->regs[55]) & 0xffffffff;
223         printk("R53 : %08Lx%08Lx R54 : %08Lx%08Lx R55 : %08Lx%08Lx\n",
224                ah, al, bh, bl, ch, cl);
225
226         ah = (regs->regs[56]) >> 32;
227         al = (regs->regs[56]) & 0xffffffff;
228         bh = (regs->regs[57]) >> 32;
229         bl = (regs->regs[57]) & 0xffffffff;
230         ch = (regs->regs[58]) >> 32;
231         cl = (regs->regs[58]) & 0xffffffff;
232         printk("R56 : %08Lx%08Lx R57 : %08Lx%08Lx R58 : %08Lx%08Lx\n",
233                ah, al, bh, bl, ch, cl);
234
235         ah = (regs->regs[59]) >> 32;
236         al = (regs->regs[59]) & 0xffffffff;
237         bh = (regs->regs[60]) >> 32;
238         bl = (regs->regs[60]) & 0xffffffff;
239         ch = (regs->regs[61]) >> 32;
240         cl = (regs->regs[61]) & 0xffffffff;
241         printk("R59 : %08Lx%08Lx R60 : %08Lx%08Lx R61 : %08Lx%08Lx\n",
242                ah, al, bh, bl, ch, cl);
243
244         ah = (regs->regs[62]) >> 32;
245         al = (regs->regs[62]) & 0xffffffff;
246         bh = (regs->tregs[0]) >> 32;
247         bl = (regs->tregs[0]) & 0xffffffff;
248         ch = (regs->tregs[1]) >> 32;
249         cl = (regs->tregs[1]) & 0xffffffff;
250         printk("R62 : %08Lx%08Lx T0  : %08Lx%08Lx T1  : %08Lx%08Lx\n",
251                ah, al, bh, bl, ch, cl);
252
253         ah = (regs->tregs[2]) >> 32;
254         al = (regs->tregs[2]) & 0xffffffff;
255         bh = (regs->tregs[3]) >> 32;
256         bl = (regs->tregs[3]) & 0xffffffff;
257         ch = (regs->tregs[4]) >> 32;
258         cl = (regs->tregs[4]) & 0xffffffff;
259         printk("T2  : %08Lx%08Lx T3  : %08Lx%08Lx T4  : %08Lx%08Lx\n",
260                ah, al, bh, bl, ch, cl);
261
262         ah = (regs->tregs[5]) >> 32;
263         al = (regs->tregs[5]) & 0xffffffff;
264         bh = (regs->tregs[6]) >> 32;
265         bl = (regs->tregs[6]) & 0xffffffff;
266         ch = (regs->tregs[7]) >> 32;
267         cl = (regs->tregs[7]) & 0xffffffff;
268         printk("T5  : %08Lx%08Lx T6  : %08Lx%08Lx T7  : %08Lx%08Lx\n",
269                ah, al, bh, bl, ch, cl);
270
271         /*
272          * If we're in kernel mode, dump the stack too..
273          */
274         if (!user_mode(regs)) {
275                 void show_stack(struct task_struct *tsk, unsigned long *sp);
276                 unsigned long sp = regs->regs[15] & 0xffffffff;
277                 struct task_struct *tsk = get_current();
278
279                 tsk->thread.kregs = regs;
280
281                 show_stack(tsk, (unsigned long *)sp);
282         }
283 }
284
285 /*
286  * Create a kernel thread
287  */
288 ATTRIB_NORET void kernel_thread_helper(void *arg, int (*fn)(void *))
289 {
290         do_exit(fn(arg));
291 }
292
293 /*
294  * This is the mechanism for creating a new kernel thread.
295  *
296  * NOTE! Only a kernel-only process(ie the swapper or direct descendants
297  * who haven't done an "execve()") should use this: it will work within
298  * a system call from a "real" process, but the process memory space will
299  * not be freed until both the parent and the child have exited.
300  */
301 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
302 {
303         struct pt_regs regs;
304
305         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
306         regs.regs[2] = (unsigned long)arg;
307         regs.regs[3] = (unsigned long)fn;
308
309         regs.pc = (unsigned long)kernel_thread_helper;
310         regs.sr = (1 << 30);
311
312         /* Ok, create the new process.. */
313         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED, 0,
314                       &regs, 0, NULL, NULL);
315 }
316 EXPORT_SYMBOL(kernel_thread);
317
318 /*
319  * Free current thread data structures etc..
320  */
321 void exit_thread(void)
322 {
323         /*
324          * See arch/sparc/kernel/process.c for the precedent for doing
325          * this -- RPC.
326          *
327          * The SH-5 FPU save/restore approach relies on
328          * last_task_used_math pointing to a live task_struct.  When
329          * another task tries to use the FPU for the 1st time, the FPUDIS
330          * trap handling (see arch/sh/kernel/cpu/sh5/fpu.c) will save the
331          * existing FPU state to the FP regs field within
332          * last_task_used_math before re-loading the new task's FPU state
333          * (or initialising it if the FPU has been used before).  So if
334          * last_task_used_math is stale, and its page has already been
335          * re-allocated for another use, the consequences are rather
336          * grim. Unless we null it here, there is no other path through
337          * which it would get safely nulled.
338          */
339 #ifdef CONFIG_SH_FPU
340         if (last_task_used_math == current) {
341                 last_task_used_math = NULL;
342         }
343 #endif
344 }
345
346 void flush_thread(void)
347 {
348
349         /* Called by fs/exec.c (setup_new_exec) to remove traces of a
350          * previously running executable. */
351 #ifdef CONFIG_SH_FPU
352         if (last_task_used_math == current) {
353                 last_task_used_math = NULL;
354         }
355         /* Force FPU state to be reinitialised after exec */
356         clear_used_math();
357 #endif
358
359         /* if we are a kernel thread, about to change to user thread,
360          * update kreg
361          */
362         if(current->thread.kregs==&fake_swapper_regs) {
363           current->thread.kregs =
364              ((struct pt_regs *)(THREAD_SIZE + (unsigned long) current) - 1);
365           current->thread.uregs = current->thread.kregs;
366         }
367 }
368
369 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
370 {
371         /* do nothing */
372 }
373
374 /* Fill in the fpu structure for a core dump.. */
375 int dump_fpu(struct pt_regs *regs, elf_fpregset_t *fpu)
376 {
377 #ifdef CONFIG_SH_FPU
378         int fpvalid;
379         struct task_struct *tsk = current;
380
381         fpvalid = !!tsk_used_math(tsk);
382         if (fpvalid) {
383                 if (current == last_task_used_math) {
384                         enable_fpu();
385                         save_fpu(tsk);
386                         disable_fpu();
387                         last_task_used_math = 0;
388                         regs->sr |= SR_FD;
389                 }
390
391                 memcpy(fpu, &tsk->thread.xstate->hardfpu, sizeof(*fpu));
392         }
393
394         return fpvalid;
395 #else
396         return 0; /* Task didn't use the fpu at all. */
397 #endif
398 }
399 EXPORT_SYMBOL(dump_fpu);
400
401 asmlinkage void ret_from_fork(void);
402
403 int copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long usp,
404                 unsigned long unused,
405                 struct task_struct *p, struct pt_regs *regs)
406 {
407         struct pt_regs *childregs;
408
409 #ifdef CONFIG_SH_FPU
410         if(last_task_used_math == current) {
411                 enable_fpu();
412                 save_fpu(current);
413                 disable_fpu();
414                 last_task_used_math = NULL;
415                 regs->sr |= SR_FD;
416         }
417 #endif
418         /* Copy from sh version */
419         childregs = (struct pt_regs *)(THREAD_SIZE + task_stack_page(p)) - 1;
420
421         *childregs = *regs;
422
423         /*
424          * Sign extend the edited stack.
425          * Note that thread.pc and thread.pc will stay
426          * 32-bit wide and context switch must take care
427          * of NEFF sign extension.
428          */
429         if (user_mode(regs)) {
430                 childregs->regs[15] = neff_sign_extend(usp);
431                 p->thread.uregs = childregs;
432         } else {
433                 childregs->regs[15] =
434                         neff_sign_extend((unsigned long)task_stack_page(p) +
435                                          THREAD_SIZE);
436         }
437
438         childregs->regs[9] = 0; /* Set return value for child */
439         childregs->sr |= SR_FD; /* Invalidate FPU flag */
440
441         p->thread.sp = (unsigned long) childregs;
442         p->thread.pc = (unsigned long) ret_from_fork;
443
444         return 0;
445 }
446
447 asmlinkage int sys_fork(unsigned long r2, unsigned long r3,
448                         unsigned long r4, unsigned long r5,
449                         unsigned long r6, unsigned long r7,
450                         struct pt_regs *pregs)
451 {
452         return do_fork(SIGCHLD, pregs->regs[15], pregs, 0, 0, 0);
453 }
454
455 asmlinkage int sys_clone(unsigned long clone_flags, unsigned long newsp,
456                          unsigned long r4, unsigned long r5,
457                          unsigned long r6, unsigned long r7,
458                          struct pt_regs *pregs)
459 {
460         if (!newsp)
461                 newsp = pregs->regs[15];
462         return do_fork(clone_flags, newsp, pregs, 0, 0, 0);
463 }
464
465 /*
466  * This is trivial, and on the face of it looks like it
467  * could equally well be done in user mode.
468  *
469  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
470  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
471  * done by calling the "clone()" system call directly, you
472  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
473  * the information you need.
474  */
475 asmlinkage int sys_vfork(unsigned long r2, unsigned long r3,
476                          unsigned long r4, unsigned long r5,
477                          unsigned long r6, unsigned long r7,
478                          struct pt_regs *pregs)
479 {
480         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, pregs->regs[15], pregs, 0, 0, 0);
481 }
482
483 /*
484  * sys_execve() executes a new program.
485  */
486 asmlinkage int sys_execve(char *ufilename, char **uargv,
487                           char **uenvp, unsigned long r5,
488                           unsigned long r6, unsigned long r7,
489                           struct pt_regs *pregs)
490 {
491         int error;
492         char *filename;
493
494         filename = getname((char __user *)ufilename);
495         error = PTR_ERR(filename);
496         if (IS_ERR(filename))
497                 goto out;
498
499         error = do_execve(filename,
500                           (char __user * __user *)uargv,
501                           (char __user * __user *)uenvp,
502                           pregs);
503         putname(filename);
504 out:
505         return error;
506 }
507
508 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
509 static int in_sh64_switch_to(unsigned long pc)
510 {
511         extern char __sh64_switch_to_end;
512         /* For a sleeping task, the PC is somewhere in the middle of the function,
513            so we don't have to worry about masking the LSB off */
514         return (pc >= (unsigned long) sh64_switch_to) &&
515                (pc < (unsigned long) &__sh64_switch_to_end);
516 }
517 #endif
518
519 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
520 {
521         unsigned long pc;
522
523         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
524                 return 0;
525
526         /*
527          * The same comment as on the Alpha applies here, too ...
528          */
529         pc = thread_saved_pc(p);
530
531 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
532         if (in_sh64_switch_to(pc)) {
533                 unsigned long schedule_fp;
534                 unsigned long sh64_switch_to_fp;
535                 unsigned long schedule_caller_pc;
536
537                 sh64_switch_to_fp = (long) p->thread.sp;
538                 /* r14 is saved at offset 4 in the sh64_switch_to frame */
539                 schedule_fp = *(unsigned long *) (long)(sh64_switch_to_fp + 4);
540
541                 /* and the caller of 'schedule' is (currently!) saved at offset 24
542                    in the frame of schedule (from disasm) */
543                 schedule_caller_pc = *(unsigned long *) (long)(schedule_fp + 24);
544                 return schedule_caller_pc;
545         }
546 #endif
547         return pc;
548 }