x86_32: select_idle_routine() must be __cpuinit
[linux-2.6.git] / arch / x86 / kernel / process_32.c
1 /*
2  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
3  *
4  *  Pentium III FXSR, SSE support
5  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
6  */
7
8 /*
9  * This file handles the architecture-dependent parts of process handling..
10  */
11
12 #include <stdarg.h>
13
14 #include <linux/cpu.h>
15 #include <linux/errno.h>
16 #include <linux/sched.h>
17 #include <linux/fs.h>
18 #include <linux/kernel.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/elfcore.h>
21 #include <linux/smp.h>
22 #include <linux/stddef.h>
23 #include <linux/slab.h>
24 #include <linux/vmalloc.h>
25 #include <linux/user.h>
26 #include <linux/a.out.h>
27 #include <linux/interrupt.h>
28 #include <linux/utsname.h>
29 #include <linux/delay.h>
30 #include <linux/reboot.h>
31 #include <linux/init.h>
32 #include <linux/mc146818rtc.h>
33 #include <linux/module.h>
34 #include <linux/kallsyms.h>
35 #include <linux/ptrace.h>
36 #include <linux/random.h>
37 #include <linux/personality.h>
38 #include <linux/tick.h>
39 #include <linux/percpu.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/ldt.h>
46 #include <asm/processor.h>
47 #include <asm/i387.h>
48 #include <asm/desc.h>
49 #include <asm/vm86.h>
50 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
51 #include <asm/math_emu.h>
52 #endif
53
54 #include <linux/err.h>
55
56 #include <asm/tlbflush.h>
57 #include <asm/cpu.h>
58
59 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
60
61 static int hlt_counter;
62
63 unsigned long boot_option_idle_override = 0;
64 EXPORT_SYMBOL(boot_option_idle_override);
65
66 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) = &init_task;
67 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
68
69 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_number);
70 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_number);
71
72 /*
73  * Return saved PC of a blocked thread.
74  */
75 unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *tsk)
76 {
77         return ((unsigned long *)tsk->thread.esp)[3];
78 }
79
80 /*
81  * Powermanagement idle function, if any..
82  */
83 void (*pm_idle)(void);
84 EXPORT_SYMBOL(pm_idle);
85 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, cpu_idle_state);
86
87 void disable_hlt(void)
88 {
89         hlt_counter++;
90 }
91
92 EXPORT_SYMBOL(disable_hlt);
93
94 void enable_hlt(void)
95 {
96         hlt_counter--;
97 }
98
99 EXPORT_SYMBOL(enable_hlt);
100
101 /*
102  * We use this if we don't have any better
103  * idle routine..
104  */
105 void default_idle(void)
106 {
107         if (!hlt_counter && boot_cpu_data.hlt_works_ok) {
108                 current_thread_info()->status &= ~TS_POLLING;
109                 /*
110                  * TS_POLLING-cleared state must be visible before we
111                  * test NEED_RESCHED:
112                  */
113                 smp_mb();
114
115                 local_irq_disable();
116                 if (!need_resched())
117                         safe_halt();    /* enables interrupts racelessly */
118                 else
119                         local_irq_enable();
120                 current_thread_info()->status |= TS_POLLING;
121         } else {
122                 /* loop is done by the caller */
123                 cpu_relax();
124         }
125 }
126 #ifdef CONFIG_APM_MODULE
127 EXPORT_SYMBOL(default_idle);
128 #endif
129
130 /*
131  * On SMP it's slightly faster (but much more power-consuming!)
132  * to poll the ->work.need_resched flag instead of waiting for the
133  * cross-CPU IPI to arrive. Use this option with caution.
134  */
135 static void poll_idle (void)
136 {
137         cpu_relax();
138 }
139
140 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
141 #include <asm/nmi.h>
142 /* We don't actually take CPU down, just spin without interrupts. */
143 static inline void play_dead(void)
144 {
145         /* This must be done before dead CPU ack */
146         cpu_exit_clear();
147         wbinvd();
148         mb();
149         /* Ack it */
150         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
151
152         /*
153          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
154          */
155         local_irq_disable();
156         while (1)
157                 halt();
158 }
159 #else
160 static inline void play_dead(void)
161 {
162         BUG();
163 }
164 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
165
166 /*
167  * The idle thread. There's no useful work to be
168  * done, so just try to conserve power and have a
169  * low exit latency (ie sit in a loop waiting for
170  * somebody to say that they'd like to reschedule)
171  */
172 void cpu_idle(void)
173 {
174         int cpu = smp_processor_id();
175
176         current_thread_info()->status |= TS_POLLING;
177
178         /* endless idle loop with no priority at all */
179         while (1) {
180                 tick_nohz_stop_sched_tick();
181                 while (!need_resched()) {
182                         void (*idle)(void);
183
184                         if (__get_cpu_var(cpu_idle_state))
185                                 __get_cpu_var(cpu_idle_state) = 0;
186
187                         check_pgt_cache();
188                         rmb();
189                         idle = pm_idle;
190
191                         if (!idle)
192                                 idle = default_idle;
193
194                         if (cpu_is_offline(cpu))
195                                 play_dead();
196
197                         __get_cpu_var(irq_stat).idle_timestamp = jiffies;
198                         idle();
199                 }
200                 tick_nohz_restart_sched_tick();
201                 preempt_enable_no_resched();
202                 schedule();
203                 preempt_disable();
204         }
205 }
206
207 void cpu_idle_wait(void)
208 {
209         unsigned int cpu, this_cpu = get_cpu();
210         cpumask_t map, tmp = current->cpus_allowed;
211
212         set_cpus_allowed(current, cpumask_of_cpu(this_cpu));
213         put_cpu();
214
215         cpus_clear(map);
216         for_each_online_cpu(cpu) {
217                 per_cpu(cpu_idle_state, cpu) = 1;
218                 cpu_set(cpu, map);
219         }
220
221         __get_cpu_var(cpu_idle_state) = 0;
222
223         wmb();
224         do {
225                 ssleep(1);
226                 for_each_online_cpu(cpu) {
227                         if (cpu_isset(cpu, map) && !per_cpu(cpu_idle_state, cpu))
228                                 cpu_clear(cpu, map);
229                 }
230                 cpus_and(map, map, cpu_online_map);
231         } while (!cpus_empty(map));
232
233         set_cpus_allowed(current, tmp);
234 }
235 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_idle_wait);
236
237 /*
238  * This uses new MONITOR/MWAIT instructions on P4 processors with PNI,
239  * which can obviate IPI to trigger checking of need_resched.
240  * We execute MONITOR against need_resched and enter optimized wait state
241  * through MWAIT. Whenever someone changes need_resched, we would be woken
242  * up from MWAIT (without an IPI).
243  *
244  * New with Core Duo processors, MWAIT can take some hints based on CPU
245  * capability.
246  */
247 void mwait_idle_with_hints(unsigned long eax, unsigned long ecx)
248 {
249         if (!need_resched()) {
250                 __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
251                 smp_mb();
252                 if (!need_resched())
253                         __mwait(eax, ecx);
254         }
255 }
256
257 /* Default MONITOR/MWAIT with no hints, used for default C1 state */
258 static void mwait_idle(void)
259 {
260         local_irq_enable();
261         mwait_idle_with_hints(0, 0);
262 }
263
264 void __cpuinit select_idle_routine(const struct cpuinfo_x86 *c)
265 {
266         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAIT)) {
267                 printk("monitor/mwait feature present.\n");
268                 /*
269                  * Skip, if setup has overridden idle.
270                  * One CPU supports mwait => All CPUs supports mwait
271                  */
272                 if (!pm_idle) {
273                         printk("using mwait in idle threads.\n");
274                         pm_idle = mwait_idle;
275                 }
276         }
277 }
278
279 static int __init idle_setup(char *str)
280 {
281         if (!strcmp(str, "poll")) {
282                 printk("using polling idle threads.\n");
283                 pm_idle = poll_idle;
284 #ifdef CONFIG_X86_SMP
285                 if (smp_num_siblings > 1)
286                         printk("WARNING: polling idle and HT enabled, performance may degrade.\n");
287 #endif
288         } else if (!strcmp(str, "mwait"))
289                 force_mwait = 1;
290         else
291                 return -1;
292
293         boot_option_idle_override = 1;
294         return 0;
295 }
296 early_param("idle", idle_setup);
297
298 void __show_registers(struct pt_regs *regs, int all)
299 {
300         unsigned long cr0 = 0L, cr2 = 0L, cr3 = 0L, cr4 = 0L;
301         unsigned long d0, d1, d2, d3, d6, d7;
302         unsigned long esp;
303         unsigned short ss, gs;
304
305         if (user_mode_vm(regs)) {
306                 esp = regs->esp;
307                 ss = regs->xss & 0xffff;
308                 savesegment(gs, gs);
309         } else {
310                 esp = (unsigned long) (&regs->esp);
311                 savesegment(ss, ss);
312                 savesegment(gs, gs);
313         }
314
315         printk("\n");
316         printk("Pid: %d, comm: %s %s (%s %.*s)\n",
317                         task_pid_nr(current), current->comm,
318                         print_tainted(), init_utsname()->release,
319                         (int)strcspn(init_utsname()->version, " "),
320                         init_utsname()->version);
321
322         printk("EIP: %04x:[<%08lx>] EFLAGS: %08lx CPU: %d\n",
323                         0xffff & regs->xcs, regs->eip, regs->eflags,
324                         smp_processor_id());
325         print_symbol("EIP is at %s\n", regs->eip);
326
327         printk("EAX: %08lx EBX: %08lx ECX: %08lx EDX: %08lx\n",
328                 regs->eax, regs->ebx, regs->ecx, regs->edx);
329         printk("ESI: %08lx EDI: %08lx EBP: %08lx ESP: %08lx\n",
330                 regs->esi, regs->edi, regs->ebp, esp);
331         printk(" DS: %04x ES: %04x FS: %04x GS: %04x SS: %04x\n",
332                regs->xds & 0xffff, regs->xes & 0xffff,
333                regs->xfs & 0xffff, gs, ss);
334
335         if (!all)
336                 return;
337
338         cr0 = read_cr0();
339         cr2 = read_cr2();
340         cr3 = read_cr3();
341         cr4 = read_cr4_safe();
342         printk("CR0: %08lx CR2: %08lx CR3: %08lx CR4: %08lx\n",
343                         cr0, cr2, cr3, cr4);
344
345         get_debugreg(d0, 0);
346         get_debugreg(d1, 1);
347         get_debugreg(d2, 2);
348         get_debugreg(d3, 3);
349         printk("DR0: %08lx DR1: %08lx DR2: %08lx DR3: %08lx\n",
350                         d0, d1, d2, d3);
351
352         get_debugreg(d6, 6);
353         get_debugreg(d7, 7);
354         printk("DR6: %08lx DR7: %08lx\n",
355                         d6, d7);
356 }
357
358 void show_regs(struct pt_regs *regs)
359 {
360         __show_registers(regs, 1);
361         show_trace(NULL, regs, &regs->esp);
362 }
363
364 /*
365  * This gets run with %ebx containing the
366  * function to call, and %edx containing
367  * the "args".
368  */
369 extern void kernel_thread_helper(void);
370
371 /*
372  * Create a kernel thread
373  */
374 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
375 {
376         struct pt_regs regs;
377
378         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
379
380         regs.ebx = (unsigned long) fn;
381         regs.edx = (unsigned long) arg;
382
383         regs.xds = __USER_DS;
384         regs.xes = __USER_DS;
385         regs.xfs = __KERNEL_PERCPU;
386         regs.orig_eax = -1;
387         regs.eip = (unsigned long) kernel_thread_helper;
388         regs.xcs = __KERNEL_CS | get_kernel_rpl();
389         regs.eflags = X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_SF | X86_EFLAGS_PF | 0x2;
390
391         /* Ok, create the new process.. */
392         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED, 0, &regs, 0, NULL, NULL);
393 }
394 EXPORT_SYMBOL(kernel_thread);
395
396 /*
397  * Free current thread data structures etc..
398  */
399 void exit_thread(void)
400 {
401         /* The process may have allocated an io port bitmap... nuke it. */
402         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_IO_BITMAP))) {
403                 struct task_struct *tsk = current;
404                 struct thread_struct *t = &tsk->thread;
405                 int cpu = get_cpu();
406                 struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
407
408                 kfree(t->io_bitmap_ptr);
409                 t->io_bitmap_ptr = NULL;
410                 clear_thread_flag(TIF_IO_BITMAP);
411                 /*
412                  * Careful, clear this in the TSS too:
413                  */
414                 memset(tss->io_bitmap, 0xff, tss->io_bitmap_max);
415                 t->io_bitmap_max = 0;
416                 tss->io_bitmap_owner = NULL;
417                 tss->io_bitmap_max = 0;
418                 tss->x86_tss.io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET;
419                 put_cpu();
420         }
421 }
422
423 void flush_thread(void)
424 {
425         struct task_struct *tsk = current;
426
427         memset(tsk->thread.debugreg, 0, sizeof(unsigned long)*8);
428         memset(tsk->thread.tls_array, 0, sizeof(tsk->thread.tls_array));        
429         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_DEBUG);
430         /*
431          * Forget coprocessor state..
432          */
433         clear_fpu(tsk);
434         clear_used_math();
435 }
436
437 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
438 {
439         BUG_ON(dead_task->mm);
440         release_vm86_irqs(dead_task);
441 }
442
443 /*
444  * This gets called before we allocate a new thread and copy
445  * the current task into it.
446  */
447 void prepare_to_copy(struct task_struct *tsk)
448 {
449         unlazy_fpu(tsk);
450 }
451
452 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long esp,
453         unsigned long unused,
454         struct task_struct * p, struct pt_regs * regs)
455 {
456         struct pt_regs * childregs;
457         struct task_struct *tsk;
458         int err;
459
460         childregs = task_pt_regs(p);
461         *childregs = *regs;
462         childregs->eax = 0;
463         childregs->esp = esp;
464
465         p->thread.esp = (unsigned long) childregs;
466         p->thread.esp0 = (unsigned long) (childregs+1);
467
468         p->thread.eip = (unsigned long) ret_from_fork;
469
470         savesegment(gs,p->thread.gs);
471
472         tsk = current;
473         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(tsk, TIF_IO_BITMAP))) {
474                 p->thread.io_bitmap_ptr = kmemdup(tsk->thread.io_bitmap_ptr,
475                                                 IO_BITMAP_BYTES, GFP_KERNEL);
476                 if (!p->thread.io_bitmap_ptr) {
477                         p->thread.io_bitmap_max = 0;
478                         return -ENOMEM;
479                 }
480                 set_tsk_thread_flag(p, TIF_IO_BITMAP);
481         }
482
483         /*
484          * Set a new TLS for the child thread?
485          */
486         if (clone_flags & CLONE_SETTLS) {
487                 struct desc_struct *desc;
488                 struct user_desc info;
489                 int idx;
490
491                 err = -EFAULT;
492                 if (copy_from_user(&info, (void __user *)childregs->esi, sizeof(info)))
493                         goto out;
494                 err = -EINVAL;
495                 if (LDT_empty(&info))
496                         goto out;
497
498                 idx = info.entry_number;
499                 if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
500                         goto out;
501
502                 desc = p->thread.tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
503                 desc->a = LDT_entry_a(&info);
504                 desc->b = LDT_entry_b(&info);
505         }
506
507         err = 0;
508  out:
509         if (err && p->thread.io_bitmap_ptr) {
510                 kfree(p->thread.io_bitmap_ptr);
511                 p->thread.io_bitmap_max = 0;
512         }
513         return err;
514 }
515
516 /*
517  * fill in the user structure for a core dump..
518  */
519 void dump_thread(struct pt_regs * regs, struct user * dump)
520 {
521         int i;
522
523 /* changed the size calculations - should hopefully work better. lbt */
524         dump->magic = CMAGIC;
525         dump->start_code = 0;
526         dump->start_stack = regs->esp & ~(PAGE_SIZE - 1);
527         dump->u_tsize = ((unsigned long) current->mm->end_code) >> PAGE_SHIFT;
528         dump->u_dsize = ((unsigned long) (current->mm->brk + (PAGE_SIZE-1))) >> PAGE_SHIFT;
529         dump->u_dsize -= dump->u_tsize;
530         dump->u_ssize = 0;
531         for (i = 0; i < 8; i++)
532                 dump->u_debugreg[i] = current->thread.debugreg[i];  
533
534         if (dump->start_stack < TASK_SIZE)
535                 dump->u_ssize = ((unsigned long) (TASK_SIZE - dump->start_stack)) >> PAGE_SHIFT;
536
537         dump->regs.ebx = regs->ebx;
538         dump->regs.ecx = regs->ecx;
539         dump->regs.edx = regs->edx;
540         dump->regs.esi = regs->esi;
541         dump->regs.edi = regs->edi;
542         dump->regs.ebp = regs->ebp;
543         dump->regs.eax = regs->eax;
544         dump->regs.ds = regs->xds;
545         dump->regs.es = regs->xes;
546         dump->regs.fs = regs->xfs;
547         savesegment(gs,dump->regs.gs);
548         dump->regs.orig_eax = regs->orig_eax;
549         dump->regs.eip = regs->eip;
550         dump->regs.cs = regs->xcs;
551         dump->regs.eflags = regs->eflags;
552         dump->regs.esp = regs->esp;
553         dump->regs.ss = regs->xss;
554
555         dump->u_fpvalid = dump_fpu (regs, &dump->i387);
556 }
557 EXPORT_SYMBOL(dump_thread);
558
559 /* 
560  * Capture the user space registers if the task is not running (in user space)
561  */
562 int dump_task_regs(struct task_struct *tsk, elf_gregset_t *regs)
563 {
564         struct pt_regs ptregs = *task_pt_regs(tsk);
565         ptregs.xcs &= 0xffff;
566         ptregs.xds &= 0xffff;
567         ptregs.xes &= 0xffff;
568         ptregs.xss &= 0xffff;
569
570         elf_core_copy_regs(regs, &ptregs);
571
572         return 1;
573 }
574
575 #ifdef CONFIG_SECCOMP
576 void hard_disable_TSC(void)
577 {
578         write_cr4(read_cr4() | X86_CR4_TSD);
579 }
580 void disable_TSC(void)
581 {
582         preempt_disable();
583         if (!test_and_set_thread_flag(TIF_NOTSC))
584                 /*
585                  * Must flip the CPU state synchronously with
586                  * TIF_NOTSC in the current running context.
587                  */
588                 hard_disable_TSC();
589         preempt_enable();
590 }
591 void hard_enable_TSC(void)
592 {
593         write_cr4(read_cr4() & ~X86_CR4_TSD);
594 }
595 #endif /* CONFIG_SECCOMP */
596
597 static noinline void
598 __switch_to_xtra(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p,
599                  struct tss_struct *tss)
600 {
601         struct thread_struct *next;
602
603         next = &next_p->thread;
604
605         if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_DEBUG)) {
606                 set_debugreg(next->debugreg[0], 0);
607                 set_debugreg(next->debugreg[1], 1);
608                 set_debugreg(next->debugreg[2], 2);
609                 set_debugreg(next->debugreg[3], 3);
610                 /* no 4 and 5 */
611                 set_debugreg(next->debugreg[6], 6);
612                 set_debugreg(next->debugreg[7], 7);
613         }
614
615 #ifdef CONFIG_SECCOMP
616         if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_NOTSC) ^
617             test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_NOTSC)) {
618                 /* prev and next are different */
619                 if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_NOTSC))
620                         hard_disable_TSC();
621                 else
622                         hard_enable_TSC();
623         }
624 #endif
625
626         if (!test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_IO_BITMAP)) {
627                 /*
628                  * Disable the bitmap via an invalid offset. We still cache
629                  * the previous bitmap owner and the IO bitmap contents:
630                  */
631                 tss->x86_tss.io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET;
632                 return;
633         }
634
635         if (likely(next == tss->io_bitmap_owner)) {
636                 /*
637                  * Previous owner of the bitmap (hence the bitmap content)
638                  * matches the next task, we dont have to do anything but
639                  * to set a valid offset in the TSS:
640                  */
641                 tss->x86_tss.io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
642                 return;
643         }
644         /*
645          * Lazy TSS's I/O bitmap copy. We set an invalid offset here
646          * and we let the task to get a GPF in case an I/O instruction
647          * is performed.  The handler of the GPF will verify that the
648          * faulting task has a valid I/O bitmap and, it true, does the
649          * real copy and restart the instruction.  This will save us
650          * redundant copies when the currently switched task does not
651          * perform any I/O during its timeslice.
652          */
653         tss->x86_tss.io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET_LAZY;
654 }
655
656 /*
657  *      switch_to(x,yn) should switch tasks from x to y.
658  *
659  * We fsave/fwait so that an exception goes off at the right time
660  * (as a call from the fsave or fwait in effect) rather than to
661  * the wrong process. Lazy FP saving no longer makes any sense
662  * with modern CPU's, and this simplifies a lot of things (SMP
663  * and UP become the same).
664  *
665  * NOTE! We used to use the x86 hardware context switching. The
666  * reason for not using it any more becomes apparent when you
667  * try to recover gracefully from saved state that is no longer
668  * valid (stale segment register values in particular). With the
669  * hardware task-switch, there is no way to fix up bad state in
670  * a reasonable manner.
671  *
672  * The fact that Intel documents the hardware task-switching to
673  * be slow is a fairly red herring - this code is not noticeably
674  * faster. However, there _is_ some room for improvement here,
675  * so the performance issues may eventually be a valid point.
676  * More important, however, is the fact that this allows us much
677  * more flexibility.
678  *
679  * The return value (in %eax) will be the "prev" task after
680  * the task-switch, and shows up in ret_from_fork in entry.S,
681  * for example.
682  */
683 struct task_struct fastcall * __switch_to(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p)
684 {
685         struct thread_struct *prev = &prev_p->thread,
686                                  *next = &next_p->thread;
687         int cpu = smp_processor_id();
688         struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
689
690         /* never put a printk in __switch_to... printk() calls wake_up*() indirectly */
691
692         __unlazy_fpu(prev_p);
693
694
695         /* we're going to use this soon, after a few expensive things */
696         if (next_p->fpu_counter > 5)
697                 prefetch(&next->i387.fxsave);
698
699         /*
700          * Reload esp0.
701          */
702         load_esp0(tss, next);
703
704         /*
705          * Save away %gs. No need to save %fs, as it was saved on the
706          * stack on entry.  No need to save %es and %ds, as those are
707          * always kernel segments while inside the kernel.  Doing this
708          * before setting the new TLS descriptors avoids the situation
709          * where we temporarily have non-reloadable segments in %fs
710          * and %gs.  This could be an issue if the NMI handler ever
711          * used %fs or %gs (it does not today), or if the kernel is
712          * running inside of a hypervisor layer.
713          */
714         savesegment(gs, prev->gs);
715
716         /*
717          * Load the per-thread Thread-Local Storage descriptor.
718          */
719         load_TLS(next, cpu);
720
721         /*
722          * Restore IOPL if needed.  In normal use, the flags restore
723          * in the switch assembly will handle this.  But if the kernel
724          * is running virtualized at a non-zero CPL, the popf will
725          * not restore flags, so it must be done in a separate step.
726          */
727         if (get_kernel_rpl() && unlikely(prev->iopl != next->iopl))
728                 set_iopl_mask(next->iopl);
729
730         /*
731          * Now maybe handle debug registers and/or IO bitmaps
732          */
733         if (unlikely(task_thread_info(prev_p)->flags & _TIF_WORK_CTXSW_PREV ||
734                      task_thread_info(next_p)->flags & _TIF_WORK_CTXSW_NEXT))
735                 __switch_to_xtra(prev_p, next_p, tss);
736
737         /*
738          * Leave lazy mode, flushing any hypercalls made here.
739          * This must be done before restoring TLS segments so
740          * the GDT and LDT are properly updated, and must be
741          * done before math_state_restore, so the TS bit is up
742          * to date.
743          */
744         arch_leave_lazy_cpu_mode();
745
746         /* If the task has used fpu the last 5 timeslices, just do a full
747          * restore of the math state immediately to avoid the trap; the
748          * chances of needing FPU soon are obviously high now
749          */
750         if (next_p->fpu_counter > 5)
751                 math_state_restore();
752
753         /*
754          * Restore %gs if needed (which is common)
755          */
756         if (prev->gs | next->gs)
757                 loadsegment(gs, next->gs);
758
759         x86_write_percpu(current_task, next_p);
760
761         return prev_p;
762 }
763
764 asmlinkage int sys_fork(struct pt_regs regs)
765 {
766         return do_fork(SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
767 }
768
769 asmlinkage int sys_clone(struct pt_regs regs)
770 {
771         unsigned long clone_flags;
772         unsigned long newsp;
773         int __user *parent_tidptr, *child_tidptr;
774
775         clone_flags = regs.ebx;
776         newsp = regs.ecx;
777         parent_tidptr = (int __user *)regs.edx;
778         child_tidptr = (int __user *)regs.edi;
779         if (!newsp)
780                 newsp = regs.esp;
781         return do_fork(clone_flags, newsp, &regs, 0, parent_tidptr, child_tidptr);
782 }
783
784 /*
785  * This is trivial, and on the face of it looks like it
786  * could equally well be done in user mode.
787  *
788  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
789  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
790  * done by calling the "clone()" system call directly, you
791  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
792  * the information you need.
793  */
794 asmlinkage int sys_vfork(struct pt_regs regs)
795 {
796         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
797 }
798
799 /*
800  * sys_execve() executes a new program.
801  */
802 asmlinkage int sys_execve(struct pt_regs regs)
803 {
804         int error;
805         char * filename;
806
807         filename = getname((char __user *) regs.ebx);
808         error = PTR_ERR(filename);
809         if (IS_ERR(filename))
810                 goto out;
811         error = do_execve(filename,
812                         (char __user * __user *) regs.ecx,
813                         (char __user * __user *) regs.edx,
814                         &regs);
815         if (error == 0) {
816                 task_lock(current);
817                 current->ptrace &= ~PT_DTRACE;
818                 task_unlock(current);
819                 /* Make sure we don't return using sysenter.. */
820                 set_thread_flag(TIF_IRET);
821         }
822         putname(filename);
823 out:
824         return error;
825 }
826
827 #define top_esp                (THREAD_SIZE - sizeof(unsigned long))
828 #define top_ebp                (THREAD_SIZE - 2*sizeof(unsigned long))
829
830 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
831 {
832         unsigned long ebp, esp, eip;
833         unsigned long stack_page;
834         int count = 0;
835         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
836                 return 0;
837         stack_page = (unsigned long)task_stack_page(p);
838         esp = p->thread.esp;
839         if (!stack_page || esp < stack_page || esp > top_esp+stack_page)
840                 return 0;
841         /* include/asm-i386/system.h:switch_to() pushes ebp last. */
842         ebp = *(unsigned long *) esp;
843         do {
844                 if (ebp < stack_page || ebp > top_ebp+stack_page)
845                         return 0;
846                 eip = *(unsigned long *) (ebp+4);
847                 if (!in_sched_functions(eip))
848                         return eip;
849                 ebp = *(unsigned long *) ebp;
850         } while (count++ < 16);
851         return 0;
852 }
853
854 /*
855  * sys_alloc_thread_area: get a yet unused TLS descriptor index.
856  */
857 static int get_free_idx(void)
858 {
859         struct thread_struct *t = &current->thread;
860         int idx;
861
862         for (idx = 0; idx < GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES; idx++)
863                 if (desc_empty(t->tls_array + idx))
864                         return idx + GDT_ENTRY_TLS_MIN;
865         return -ESRCH;
866 }
867
868 /*
869  * Set a given TLS descriptor:
870  */
871 asmlinkage int sys_set_thread_area(struct user_desc __user *u_info)
872 {
873         struct thread_struct *t = &current->thread;
874         struct user_desc info;
875         struct desc_struct *desc;
876         int cpu, idx;
877
878         if (copy_from_user(&info, u_info, sizeof(info)))
879                 return -EFAULT;
880         idx = info.entry_number;
881
882         /*
883          * index -1 means the kernel should try to find and
884          * allocate an empty descriptor:
885          */
886         if (idx == -1) {
887                 idx = get_free_idx();
888                 if (idx < 0)
889                         return idx;
890                 if (put_user(idx, &u_info->entry_number))
891                         return -EFAULT;
892         }
893
894         if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
895                 return -EINVAL;
896
897         desc = t->tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
898
899         /*
900          * We must not get preempted while modifying the TLS.
901          */
902         cpu = get_cpu();
903
904         if (LDT_empty(&info)) {
905                 desc->a = 0;
906                 desc->b = 0;
907         } else {
908                 desc->a = LDT_entry_a(&info);
909                 desc->b = LDT_entry_b(&info);
910         }
911         load_TLS(t, cpu);
912
913         put_cpu();
914
915         return 0;
916 }
917
918 /*
919  * Get the current Thread-Local Storage area:
920  */
921
922 #define GET_BASE(desc) ( \
923         (((desc)->a >> 16) & 0x0000ffff) | \
924         (((desc)->b << 16) & 0x00ff0000) | \
925         ( (desc)->b        & 0xff000000)   )
926
927 #define GET_LIMIT(desc) ( \
928         ((desc)->a & 0x0ffff) | \
929          ((desc)->b & 0xf0000) )
930         
931 #define GET_32BIT(desc)         (((desc)->b >> 22) & 1)
932 #define GET_CONTENTS(desc)      (((desc)->b >> 10) & 3)
933 #define GET_WRITABLE(desc)      (((desc)->b >>  9) & 1)
934 #define GET_LIMIT_PAGES(desc)   (((desc)->b >> 23) & 1)
935 #define GET_PRESENT(desc)       (((desc)->b >> 15) & 1)
936 #define GET_USEABLE(desc)       (((desc)->b >> 20) & 1)
937
938 asmlinkage int sys_get_thread_area(struct user_desc __user *u_info)
939 {
940         struct user_desc info;
941         struct desc_struct *desc;
942         int idx;
943
944         if (get_user(idx, &u_info->entry_number))
945                 return -EFAULT;
946         if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
947                 return -EINVAL;
948
949         memset(&info, 0, sizeof(info));
950
951         desc = current->thread.tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
952
953         info.entry_number = idx;
954         info.base_addr = GET_BASE(desc);
955         info.limit = GET_LIMIT(desc);
956         info.seg_32bit = GET_32BIT(desc);
957         info.contents = GET_CONTENTS(desc);
958         info.read_exec_only = !GET_WRITABLE(desc);
959         info.limit_in_pages = GET_LIMIT_PAGES(desc);
960         info.seg_not_present = !GET_PRESENT(desc);
961         info.useable = GET_USEABLE(desc);
962
963         if (copy_to_user(u_info, &info, sizeof(info)))
964                 return -EFAULT;
965         return 0;
966 }
967
968 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
969 {
970         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
971                 sp -= get_random_int() % 8192;
972         return sp & ~0xf;
973 }