e611c85144b1753b3871c125a0ed9d5ee1498900
[linux-3.10.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 #include <asm/switch_to.h>
34
35 struct task_struct *last_task_used_math = NULL;
36 struct pt_regs fake_swapper_regs = { 0, };
37
38 void show_regs(struct pt_regs *regs)
39 {
40         unsigned long long ah, al, bh, bl, ch, cl;
41
42         printk("\n");
43
44         ah = (regs->pc) >> 32;
45         al = (regs->pc) & 0xffffffff;
46         bh = (regs->regs[18]) >> 32;
47         bl = (regs->regs[18]) & 0xffffffff;
48         ch = (regs->regs[15]) >> 32;
49         cl = (regs->regs[15]) & 0xffffffff;
50         printk("PC  : %08Lx%08Lx LINK: %08Lx%08Lx SP  : %08Lx%08Lx\n",
51                ah, al, bh, bl, ch, cl);
52
53         ah = (regs->sr) >> 32;
54         al = (regs->sr) & 0xffffffff;
55         asm volatile ("getcon   " __TEA ", %0" : "=r" (bh));
56         asm volatile ("getcon   " __TEA ", %0" : "=r" (bl));
57         bh = (bh) >> 32;
58         bl = (bl) & 0xffffffff;
59         asm volatile ("getcon   " __KCR0 ", %0" : "=r" (ch));
60         asm volatile ("getcon   " __KCR0 ", %0" : "=r" (cl));
61         ch = (ch) >> 32;
62         cl = (cl) & 0xffffffff;
63         printk("SR  : %08Lx%08Lx TEA : %08Lx%08Lx KCR0: %08Lx%08Lx\n",
64                ah, al, bh, bl, ch, cl);
65
66         ah = (regs->regs[0]) >> 32;
67         al = (regs->regs[0]) & 0xffffffff;
68         bh = (regs->regs[1]) >> 32;
69         bl = (regs->regs[1]) & 0xffffffff;
70         ch = (regs->regs[2]) >> 32;
71         cl = (regs->regs[2]) & 0xffffffff;
72         printk("R0  : %08Lx%08Lx R1  : %08Lx%08Lx R2  : %08Lx%08Lx\n",
73                ah, al, bh, bl, ch, cl);
74
75         ah = (regs->regs[3]) >> 32;
76         al = (regs->regs[3]) & 0xffffffff;
77         bh = (regs->regs[4]) >> 32;
78         bl = (regs->regs[4]) & 0xffffffff;
79         ch = (regs->regs[5]) >> 32;
80         cl = (regs->regs[5]) & 0xffffffff;
81         printk("R3  : %08Lx%08Lx R4  : %08Lx%08Lx R5  : %08Lx%08Lx\n",
82                ah, al, bh, bl, ch, cl);
83
84         ah = (regs->regs[6]) >> 32;
85         al = (regs->regs[6]) & 0xffffffff;
86         bh = (regs->regs[7]) >> 32;
87         bl = (regs->regs[7]) & 0xffffffff;
88         ch = (regs->regs[8]) >> 32;
89         cl = (regs->regs[8]) & 0xffffffff;
90         printk("R6  : %08Lx%08Lx R7  : %08Lx%08Lx R8  : %08Lx%08Lx\n",
91                ah, al, bh, bl, ch, cl);
92
93         ah = (regs->regs[9]) >> 32;
94         al = (regs->regs[9]) & 0xffffffff;
95         bh = (regs->regs[10]) >> 32;
96         bl = (regs->regs[10]) & 0xffffffff;
97         ch = (regs->regs[11]) >> 32;
98         cl = (regs->regs[11]) & 0xffffffff;
99         printk("R9  : %08Lx%08Lx R10 : %08Lx%08Lx R11 : %08Lx%08Lx\n",
100                ah, al, bh, bl, ch, cl);
101
102         ah = (regs->regs[12]) >> 32;
103         al = (regs->regs[12]) & 0xffffffff;
104         bh = (regs->regs[13]) >> 32;
105         bl = (regs->regs[13]) & 0xffffffff;
106         ch = (regs->regs[14]) >> 32;
107         cl = (regs->regs[14]) & 0xffffffff;
108         printk("R12 : %08Lx%08Lx R13 : %08Lx%08Lx R14 : %08Lx%08Lx\n",
109                ah, al, bh, bl, ch, cl);
110
111         ah = (regs->regs[16]) >> 32;
112         al = (regs->regs[16]) & 0xffffffff;
113         bh = (regs->regs[17]) >> 32;
114         bl = (regs->regs[17]) & 0xffffffff;
115         ch = (regs->regs[19]) >> 32;
116         cl = (regs->regs[19]) & 0xffffffff;
117         printk("R16 : %08Lx%08Lx R17 : %08Lx%08Lx R19 : %08Lx%08Lx\n",
118                ah, al, bh, bl, ch, cl);
119
120         ah = (regs->regs[20]) >> 32;
121         al = (regs->regs[20]) & 0xffffffff;
122         bh = (regs->regs[21]) >> 32;
123         bl = (regs->regs[21]) & 0xffffffff;
124         ch = (regs->regs[22]) >> 32;
125         cl = (regs->regs[22]) & 0xffffffff;
126         printk("R20 : %08Lx%08Lx R21 : %08Lx%08Lx R22 : %08Lx%08Lx\n",
127                ah, al, bh, bl, ch, cl);
128
129         ah = (regs->regs[23]) >> 32;
130         al = (regs->regs[23]) & 0xffffffff;
131         bh = (regs->regs[24]) >> 32;
132         bl = (regs->regs[24]) & 0xffffffff;
133         ch = (regs->regs[25]) >> 32;
134         cl = (regs->regs[25]) & 0xffffffff;
135         printk("R23 : %08Lx%08Lx R24 : %08Lx%08Lx R25 : %08Lx%08Lx\n",
136                ah, al, bh, bl, ch, cl);
137
138         ah = (regs->regs[26]) >> 32;
139         al = (regs->regs[26]) & 0xffffffff;
140         bh = (regs->regs[27]) >> 32;
141         bl = (regs->regs[27]) & 0xffffffff;
142         ch = (regs->regs[28]) >> 32;
143         cl = (regs->regs[28]) & 0xffffffff;
144         printk("R26 : %08Lx%08Lx R27 : %08Lx%08Lx R28 : %08Lx%08Lx\n",
145                ah, al, bh, bl, ch, cl);
146
147         ah = (regs->regs[29]) >> 32;
148         al = (regs->regs[29]) & 0xffffffff;
149         bh = (regs->regs[30]) >> 32;
150         bl = (regs->regs[30]) & 0xffffffff;
151         ch = (regs->regs[31]) >> 32;
152         cl = (regs->regs[31]) & 0xffffffff;
153         printk("R29 : %08Lx%08Lx R30 : %08Lx%08Lx R31 : %08Lx%08Lx\n",
154                ah, al, bh, bl, ch, cl);
155
156         ah = (regs->regs[32]) >> 32;
157         al = (regs->regs[32]) & 0xffffffff;
158         bh = (regs->regs[33]) >> 32;
159         bl = (regs->regs[33]) & 0xffffffff;
160         ch = (regs->regs[34]) >> 32;
161         cl = (regs->regs[34]) & 0xffffffff;
162         printk("R32 : %08Lx%08Lx R33 : %08Lx%08Lx R34 : %08Lx%08Lx\n",
163                ah, al, bh, bl, ch, cl);
164
165         ah = (regs->regs[35]) >> 32;
166         al = (regs->regs[35]) & 0xffffffff;
167         bh = (regs->regs[36]) >> 32;
168         bl = (regs->regs[36]) & 0xffffffff;
169         ch = (regs->regs[37]) >> 32;
170         cl = (regs->regs[37]) & 0xffffffff;
171         printk("R35 : %08Lx%08Lx R36 : %08Lx%08Lx R37 : %08Lx%08Lx\n",
172                ah, al, bh, bl, ch, cl);
173
174         ah = (regs->regs[38]) >> 32;
175         al = (regs->regs[38]) & 0xffffffff;
176         bh = (regs->regs[39]) >> 32;
177         bl = (regs->regs[39]) & 0xffffffff;
178         ch = (regs->regs[40]) >> 32;
179         cl = (regs->regs[40]) & 0xffffffff;
180         printk("R38 : %08Lx%08Lx R39 : %08Lx%08Lx R40 : %08Lx%08Lx\n",
181                ah, al, bh, bl, ch, cl);
182
183         ah = (regs->regs[41]) >> 32;
184         al = (regs->regs[41]) & 0xffffffff;
185         bh = (regs->regs[42]) >> 32;
186         bl = (regs->regs[42]) & 0xffffffff;
187         ch = (regs->regs[43]) >> 32;
188         cl = (regs->regs[43]) & 0xffffffff;
189         printk("R41 : %08Lx%08Lx R42 : %08Lx%08Lx R43 : %08Lx%08Lx\n",
190                ah, al, bh, bl, ch, cl);
191
192         ah = (regs->regs[44]) >> 32;
193         al = (regs->regs[44]) & 0xffffffff;
194         bh = (regs->regs[45]) >> 32;
195         bl = (regs->regs[45]) & 0xffffffff;
196         ch = (regs->regs[46]) >> 32;
197         cl = (regs->regs[46]) & 0xffffffff;
198         printk("R44 : %08Lx%08Lx R45 : %08Lx%08Lx R46 : %08Lx%08Lx\n",
199                ah, al, bh, bl, ch, cl);
200
201         ah = (regs->regs[47]) >> 32;
202         al = (regs->regs[47]) & 0xffffffff;
203         bh = (regs->regs[48]) >> 32;
204         bl = (regs->regs[48]) & 0xffffffff;
205         ch = (regs->regs[49]) >> 32;
206         cl = (regs->regs[49]) & 0xffffffff;
207         printk("R47 : %08Lx%08Lx R48 : %08Lx%08Lx R49 : %08Lx%08Lx\n",
208                ah, al, bh, bl, ch, cl);
209
210         ah = (regs->regs[50]) >> 32;
211         al = (regs->regs[50]) & 0xffffffff;
212         bh = (regs->regs[51]) >> 32;
213         bl = (regs->regs[51]) & 0xffffffff;
214         ch = (regs->regs[52]) >> 32;
215         cl = (regs->regs[52]) & 0xffffffff;
216         printk("R50 : %08Lx%08Lx R51 : %08Lx%08Lx R52 : %08Lx%08Lx\n",
217                ah, al, bh, bl, ch, cl);
218
219         ah = (regs->regs[53]) >> 32;
220         al = (regs->regs[53]) & 0xffffffff;
221         bh = (regs->regs[54]) >> 32;
222         bl = (regs->regs[54]) & 0xffffffff;
223         ch = (regs->regs[55]) >> 32;
224         cl = (regs->regs[55]) & 0xffffffff;
225         printk("R53 : %08Lx%08Lx R54 : %08Lx%08Lx R55 : %08Lx%08Lx\n",
226                ah, al, bh, bl, ch, cl);
227
228         ah = (regs->regs[56]) >> 32;
229         al = (regs->regs[56]) & 0xffffffff;
230         bh = (regs->regs[57]) >> 32;
231         bl = (regs->regs[57]) & 0xffffffff;
232         ch = (regs->regs[58]) >> 32;
233         cl = (regs->regs[58]) & 0xffffffff;
234         printk("R56 : %08Lx%08Lx R57 : %08Lx%08Lx R58 : %08Lx%08Lx\n",
235                ah, al, bh, bl, ch, cl);
236
237         ah = (regs->regs[59]) >> 32;
238         al = (regs->regs[59]) & 0xffffffff;
239         bh = (regs->regs[60]) >> 32;
240         bl = (regs->regs[60]) & 0xffffffff;
241         ch = (regs->regs[61]) >> 32;
242         cl = (regs->regs[61]) & 0xffffffff;
243         printk("R59 : %08Lx%08Lx R60 : %08Lx%08Lx R61 : %08Lx%08Lx\n",
244                ah, al, bh, bl, ch, cl);
245
246         ah = (regs->regs[62]) >> 32;
247         al = (regs->regs[62]) & 0xffffffff;
248         bh = (regs->tregs[0]) >> 32;
249         bl = (regs->tregs[0]) & 0xffffffff;
250         ch = (regs->tregs[1]) >> 32;
251         cl = (regs->tregs[1]) & 0xffffffff;
252         printk("R62 : %08Lx%08Lx T0  : %08Lx%08Lx T1  : %08Lx%08Lx\n",
253                ah, al, bh, bl, ch, cl);
254
255         ah = (regs->tregs[2]) >> 32;
256         al = (regs->tregs[2]) & 0xffffffff;
257         bh = (regs->tregs[3]) >> 32;
258         bl = (regs->tregs[3]) & 0xffffffff;
259         ch = (regs->tregs[4]) >> 32;
260         cl = (regs->tregs[4]) & 0xffffffff;
261         printk("T2  : %08Lx%08Lx T3  : %08Lx%08Lx T4  : %08Lx%08Lx\n",
262                ah, al, bh, bl, ch, cl);
263
264         ah = (regs->tregs[5]) >> 32;
265         al = (regs->tregs[5]) & 0xffffffff;
266         bh = (regs->tregs[6]) >> 32;
267         bl = (regs->tregs[6]) & 0xffffffff;
268         ch = (regs->tregs[7]) >> 32;
269         cl = (regs->tregs[7]) & 0xffffffff;
270         printk("T5  : %08Lx%08Lx T6  : %08Lx%08Lx T7  : %08Lx%08Lx\n",
271                ah, al, bh, bl, ch, cl);
272
273         /*
274          * If we're in kernel mode, dump the stack too..
275          */
276         if (!user_mode(regs)) {
277                 void show_stack(struct task_struct *tsk, unsigned long *sp);
278                 unsigned long sp = regs->regs[15] & 0xffffffff;
279                 struct task_struct *tsk = get_current();
280
281                 tsk->thread.kregs = regs;
282
283                 show_stack(tsk, (unsigned long *)sp);
284         }
285 }
286
287 /*
288  * Free current thread data structures etc..
289  */
290 void exit_thread(void)
291 {
292         /*
293          * See arch/sparc/kernel/process.c for the precedent for doing
294          * this -- RPC.
295          *
296          * The SH-5 FPU save/restore approach relies on
297          * last_task_used_math pointing to a live task_struct.  When
298          * another task tries to use the FPU for the 1st time, the FPUDIS
299          * trap handling (see arch/sh/kernel/cpu/sh5/fpu.c) will save the
300          * existing FPU state to the FP regs field within
301          * last_task_used_math before re-loading the new task's FPU state
302          * (or initialising it if the FPU has been used before).  So if
303          * last_task_used_math is stale, and its page has already been
304          * re-allocated for another use, the consequences are rather
305          * grim. Unless we null it here, there is no other path through
306          * which it would get safely nulled.
307          */
308 #ifdef CONFIG_SH_FPU
309         if (last_task_used_math == current) {
310                 last_task_used_math = NULL;
311         }
312 #endif
313 }
314
315 void flush_thread(void)
316 {
317
318         /* Called by fs/exec.c (setup_new_exec) to remove traces of a
319          * previously running executable. */
320 #ifdef CONFIG_SH_FPU
321         if (last_task_used_math == current) {
322                 last_task_used_math = NULL;
323         }
324         /* Force FPU state to be reinitialised after exec */
325         clear_used_math();
326 #endif
327
328         /* if we are a kernel thread, about to change to user thread,
329          * update kreg
330          */
331         if(current->thread.kregs==&fake_swapper_regs) {
332           current->thread.kregs =
333              ((struct pt_regs *)(THREAD_SIZE + (unsigned long) current) - 1);
334           current->thread.uregs = current->thread.kregs;
335         }
336 }
337
338 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
339 {
340         /* do nothing */
341 }
342
343 /* Fill in the fpu structure for a core dump.. */
344 int dump_fpu(struct pt_regs *regs, elf_fpregset_t *fpu)
345 {
346 #ifdef CONFIG_SH_FPU
347         int fpvalid;
348         struct task_struct *tsk = current;
349
350         fpvalid = !!tsk_used_math(tsk);
351         if (fpvalid) {
352                 if (current == last_task_used_math) {
353                         enable_fpu();
354                         save_fpu(tsk);
355                         disable_fpu();
356                         last_task_used_math = 0;
357                         regs->sr |= SR_FD;
358                 }
359
360                 memcpy(fpu, &tsk->thread.xstate->hardfpu, sizeof(*fpu));
361         }
362
363         return fpvalid;
364 #else
365         return 0; /* Task didn't use the fpu at all. */
366 #endif
367 }
368 EXPORT_SYMBOL(dump_fpu);
369
370 asmlinkage void ret_from_fork(void);
371 asmlinkage void ret_from_kernel_thread(void);
372
373 int copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long usp,
374                 unsigned long arg, struct task_struct *p)
375 {
376         struct pt_regs *childregs, *regs = current_pt_regs();
377
378 #ifdef CONFIG_SH_FPU
379         /* can't happen for a kernel thread */
380         if (last_task_used_math == current) {
381                 enable_fpu();
382                 save_fpu(current);
383                 disable_fpu();
384                 last_task_used_math = NULL;
385                 current_pt_regs()->sr |= SR_FD;
386         }
387 #endif
388         /* Copy from sh version */
389         childregs = (struct pt_regs *)(THREAD_SIZE + task_stack_page(p)) - 1;
390         p->thread.sp = (unsigned long) childregs;
391
392         if (unlikely(p->flags & PF_KTHREAD)) {
393                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
394                 childregs->regs[2] = (unsigned long)arg;
395                 childregs->regs[3] = (unsigned long)fn;
396                 childregs->sr = (1 << 30); /* not user_mode */
397                 childregs->sr |= SR_FD; /* Invalidate FPU flag */
398                 p->thread.pc = (unsigned long) ret_from_kernel_thread;
399                 return 0;
400         }
401         *childregs = *current_pt_regs();
402
403         /*
404          * Sign extend the edited stack.
405          * Note that thread.pc and thread.pc will stay
406          * 32-bit wide and context switch must take care
407          * of NEFF sign extension.
408          */
409         if (usp)
410                 childregs->regs[15] = neff_sign_extend(usp);
411         p->thread.uregs = childregs;
412
413         childregs->regs[9] = 0; /* Set return value for child */
414         childregs->sr |= SR_FD; /* Invalidate FPU flag */
415
416         p->thread.pc = (unsigned long) ret_from_fork;
417
418         return 0;
419 }
420
421 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
422 static int in_sh64_switch_to(unsigned long pc)
423 {
424         extern char __sh64_switch_to_end;
425         /* For a sleeping task, the PC is somewhere in the middle of the function,
426            so we don't have to worry about masking the LSB off */
427         return (pc >= (unsigned long) sh64_switch_to) &&
428                (pc < (unsigned long) &__sh64_switch_to_end);
429 }
430 #endif
431
432 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
433 {
434         unsigned long pc;
435
436         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
437                 return 0;
438
439         /*
440          * The same comment as on the Alpha applies here, too ...
441          */
442         pc = thread_saved_pc(p);
443
444 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
445         if (in_sh64_switch_to(pc)) {
446                 unsigned long schedule_fp;
447                 unsigned long sh64_switch_to_fp;
448                 unsigned long schedule_caller_pc;
449
450                 sh64_switch_to_fp = (long) p->thread.sp;
451                 /* r14 is saved at offset 4 in the sh64_switch_to frame */
452                 schedule_fp = *(unsigned long *) (long)(sh64_switch_to_fp + 4);
453
454                 /* and the caller of 'schedule' is (currently!) saved at offset 24
455                    in the frame of schedule (from disasm) */
456                 schedule_caller_pc = *(unsigned long *) (long)(schedule_fp + 24);
457                 return schedule_caller_pc;
458         }
459 #endif
460         return pc;
461 }