[PATCH] xtensa: remove extra header files
[linux-2.6.git] / arch / xtensa / kernel / process.c
1 /*
2  * arch/xtensa/kernel/process.c
3  *
4  * Xtensa Processor version.
5  *
6  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
7  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
8  * for more details.
9  *
10  * Copyright (C) 2001 - 2005 Tensilica Inc.
11  *
12  * Joe Taylor <joe@tensilica.com, joetylr@yahoo.com>
13  * Chris Zankel <chris@zankel.net>
14  * Marc Gauthier <marc@tensilica.com, marc@alumni.uwaterloo.ca>
15  * Kevin Chea
16  */
17
18 #include <linux/errno.h>
19 #include <linux/sched.h>
20 #include <linux/kernel.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/smp.h>
23 #include <linux/smp_lock.h>
24 #include <linux/stddef.h>
25 #include <linux/unistd.h>
26 #include <linux/ptrace.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/elf.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/prctl.h>
31 #include <linux/init_task.h>
32 #include <linux/module.h>
33 #include <linux/mqueue.h>
34
35 #include <asm/pgtable.h>
36 #include <asm/uaccess.h>
37 #include <asm/system.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/processor.h>
40 #include <asm/platform.h>
41 #include <asm/mmu.h>
42 #include <asm/irq.h>
43 #include <asm/atomic.h>
44 #include <asm/asm-offsets.h>
45 #include <asm/regs.h>
46
47 extern void ret_from_fork(void);
48
49 static struct fs_struct init_fs = INIT_FS;
50 static struct files_struct init_files = INIT_FILES;
51 static struct signal_struct init_signals = INIT_SIGNALS(init_signals);
52 static struct sighand_struct init_sighand = INIT_SIGHAND(init_sighand);
53 struct mm_struct init_mm = INIT_MM(init_mm);
54 EXPORT_SYMBOL(init_mm);
55
56 union thread_union init_thread_union
57         __attribute__((__section__(".data.init_task"))) =
58 { INIT_THREAD_INFO(init_task) };
59
60 struct task_struct init_task = INIT_TASK(init_task);
61 EXPORT_SYMBOL(init_task);
62
63 struct task_struct *current_set[NR_CPUS] = {&init_task, };
64
65 void (*pm_power_off)(void) = NULL;
66 EXPORT_SYMBOL(pm_power_off);
67
68
69 /*
70  * Powermanagement idle function, if any is provided by the platform.
71  */
72
73 void cpu_idle(void)
74 {
75         local_irq_enable();
76
77         /* endless idle loop with no priority at all */
78         while (1) {
79                 while (!need_resched())
80                         platform_idle();
81                 preempt_enable_no_resched();
82                 schedule();
83                 preempt_disable();
84         }
85 }
86
87 /*
88  * Free current thread data structures etc..
89  */
90
91 void exit_thread(void)
92 {
93 }
94
95 void flush_thread(void)
96 {
97 }
98
99 /*
100  * Copy thread.
101  *
102  * The stack layout for the new thread looks like this:
103  *
104  *      +------------------------+ <- sp in childregs (= tos)
105  *      |       childregs        |
106  *      +------------------------+ <- thread.sp = sp in dummy-frame
107  *      |      dummy-frame       |    (saved in dummy-frame spill-area)
108  *      +------------------------+
109  *
110  * We create a dummy frame to return to ret_from_fork:
111  *   a0 points to ret_from_fork (simulating a call4)
112  *   sp points to itself (thread.sp)
113  *   a2, a3 are unused.
114  *
115  * Note: This is a pristine frame, so we don't need any spill region on top of
116  *       childregs.
117  */
118
119 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long usp,
120                 unsigned long unused,
121                 struct task_struct * p, struct pt_regs * regs)
122 {
123         struct pt_regs *childregs;
124         unsigned long tos;
125         int user_mode = user_mode(regs);
126
127         /* Set up new TSS. */
128         tos = (unsigned long)task_stack_page(p) + THREAD_SIZE;
129         if (user_mode)
130                 childregs = (struct pt_regs*)(tos - PT_USER_SIZE);
131         else
132                 childregs = (struct pt_regs*)tos - 1;
133
134         *childregs = *regs;
135
136         /* Create a call4 dummy-frame: a0 = 0, a1 = childregs. */
137         *((int*)childregs - 3) = (unsigned long)childregs;
138         *((int*)childregs - 4) = 0;
139
140         childregs->areg[1] = tos;
141         childregs->areg[2] = 0;
142         p->set_child_tid = p->clear_child_tid = NULL;
143         p->thread.ra = MAKE_RA_FOR_CALL((unsigned long)ret_from_fork, 0x1);
144         p->thread.sp = (unsigned long)childregs;
145         if (user_mode(regs)) {
146
147                 int len = childregs->wmask & ~0xf;
148                 childregs->areg[1] = usp;
149                 memcpy(&childregs->areg[XCHAL_NUM_AREGS - len/4],
150                        &regs->areg[XCHAL_NUM_AREGS - len/4], len);
151
152                 if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
153                         childregs->areg[2] = childregs->areg[6];
154
155         } else {
156                 /* In kernel space, we start a new thread with a new stack. */
157                 childregs->wmask = 1;
158         }
159         return 0;
160 }
161
162
163 /*
164  * Create a kernel thread
165  */
166
167 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
168 {
169         long retval;
170         __asm__ __volatile__
171                 ("mov           a5, %4\n\t" /* preserve fn in a5 */
172                  "mov           a6, %3\n\t" /* preserve and setup arg in a6 */
173                  "movi          a2, %1\n\t" /* load __NR_clone for syscall*/
174                  "mov           a3, sp\n\t" /* sp check and sys_clone */
175                  "mov           a4, %5\n\t" /* load flags for syscall */
176                  "syscall\n\t"
177                  "beq           a3, sp, 1f\n\t" /* branch if parent */
178                  "callx4        a5\n\t"     /* call fn */
179                  "movi          a2, %2\n\t" /* load __NR_exit for syscall */
180                  "mov           a3, a6\n\t" /* load fn return value */
181                  "syscall\n"
182                  "1:\n\t"
183                  "mov           %0, a2\n\t" /* parent returns zero */
184                  :"=r" (retval)
185                  :"i" (__NR_clone), "i" (__NR_exit),
186                  "r" (arg), "r" (fn),
187                  "r" (flags | CLONE_VM)
188                  : "a2", "a3", "a4", "a5", "a6" );
189         return retval;
190 }
191
192
193 /*
194  * These bracket the sleeping functions..
195  */
196
197 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
198 {
199         unsigned long sp, pc;
200         unsigned long stack_page = (unsigned long) task_stack_page(p);
201         int count = 0;
202
203         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
204                 return 0;
205
206         sp = p->thread.sp;
207         pc = MAKE_PC_FROM_RA(p->thread.ra, p->thread.sp);
208
209         do {
210                 if (sp < stack_page + sizeof(struct task_struct) ||
211                     sp >= (stack_page + THREAD_SIZE) ||
212                     pc == 0)
213                         return 0;
214                 if (!in_sched_functions(pc))
215                         return pc;
216
217                 /* Stack layout: sp-4: ra, sp-3: sp' */
218
219                 pc = MAKE_PC_FROM_RA(*(unsigned long*)sp - 4, sp);
220                 sp = *(unsigned long *)sp - 3;
221         } while (count++ < 16);
222         return 0;
223 }
224
225 /*
226  * do_copy_regs() gathers information from 'struct pt_regs' and
227  * 'current->thread.areg[]' to fill in the xtensa_gregset_t
228  * structure.
229  *
230  * xtensa_gregset_t and 'struct pt_regs' are vastly different formats
231  * of processor registers.  Besides different ordering,
232  * xtensa_gregset_t contains non-live register information that
233  * 'struct pt_regs' does not.  Exception handling (primarily) uses
234  * 'struct pt_regs'.  Core files and ptrace use xtensa_gregset_t.
235  *
236  */
237
238 void do_copy_regs (xtensa_gregset_t *elfregs, struct pt_regs *regs,
239                    struct task_struct *tsk)
240 {
241         int i, n, wb_offset;
242
243         elfregs->xchal_config_id0 = XCHAL_HW_CONFIGID0;
244         elfregs->xchal_config_id1 = XCHAL_HW_CONFIGID1;
245
246         __asm__ __volatile__ ("rsr  %0, 176\n" : "=a" (i));
247         elfregs->cpux = i;
248         __asm__ __volatile__ ("rsr  %0, 208\n" : "=a" (i));
249         elfregs->cpuy = i;
250
251         /* Note:  PS.EXCM is not set while user task is running; its
252          * being set in regs->ps is for exception handling convenience.
253          */
254
255         elfregs->pc             = regs->pc;
256         elfregs->ps             = (regs->ps & ~(1 << PS_EXCM_BIT));
257         elfregs->exccause       = regs->exccause;
258         elfregs->excvaddr       = regs->excvaddr;
259         elfregs->windowbase     = regs->windowbase;
260         elfregs->windowstart    = regs->windowstart;
261         elfregs->lbeg           = regs->lbeg;
262         elfregs->lend           = regs->lend;
263         elfregs->lcount         = regs->lcount;
264         elfregs->sar            = regs->sar;
265         elfregs->syscall        = regs->syscall;
266
267         /* Copy register file.
268          * The layout looks like this:
269          *
270          * |  a0 ... a15  | Z ... Z |  arX ... arY  |
271          *  current window  unused    saved frames
272          */
273
274         memset (elfregs->ar, 0, sizeof(elfregs->ar));
275
276         wb_offset = regs->windowbase * 4;
277         n = (regs->wmask&1)? 4 : (regs->wmask&2)? 8 : (regs->wmask&4)? 12 : 16;
278
279         for (i = 0; i < n; i++)
280                 elfregs->ar[(wb_offset + i) % XCHAL_NUM_AREGS] = regs->areg[i];
281
282         n = (regs->wmask >> 4) * 4;
283
284         for (i = XCHAL_NUM_AREGS - n; n > 0; i++, n--)
285                 elfregs->ar[(wb_offset + i) % XCHAL_NUM_AREGS] = regs->areg[i];
286 }
287
288 void xtensa_elf_core_copy_regs (xtensa_gregset_t *elfregs, struct pt_regs *regs)
289 {
290         do_copy_regs ((xtensa_gregset_t *)elfregs, regs, current);
291 }
292
293
294 /* The inverse of do_copy_regs().  No error or sanity checking. */
295
296 void do_restore_regs (xtensa_gregset_t *elfregs, struct pt_regs *regs,
297                       struct task_struct *tsk)
298 {
299         int i, n, wb_offset;
300
301         /* Note:  PS.EXCM is not set while user task is running; it
302          * needs to be set in regs->ps is for exception handling convenience.
303          */
304
305         regs->pc                = elfregs->pc;
306         regs->ps                = (elfregs->ps | (1 << PS_EXCM_BIT));
307         regs->exccause          = elfregs->exccause;
308         regs->excvaddr          = elfregs->excvaddr;
309         regs->windowbase        = elfregs->windowbase;
310         regs->windowstart       = elfregs->windowstart;
311         regs->lbeg              = elfregs->lbeg;
312         regs->lend              = elfregs->lend;
313         regs->lcount            = elfregs->lcount;
314         regs->sar               = elfregs->sar;
315         regs->syscall   = elfregs->syscall;
316
317         /* Clear everything. */
318
319         memset (regs->areg, 0, sizeof(regs->areg));
320
321         /* Copy regs from live window frame. */
322
323         wb_offset = regs->windowbase * 4;
324         n = (regs->wmask&1)? 4 : (regs->wmask&2)? 8 : (regs->wmask&4)? 12 : 16;
325
326         for (i = 0; i < n; i++)
327                 regs->areg[(wb_offset+i) % XCHAL_NUM_AREGS] = elfregs->ar[i];
328
329         n = (regs->wmask >> 4) * 4;
330
331         for (i = XCHAL_NUM_AREGS - n; n > 0; i++, n--)
332                 regs->areg[(wb_offset+i) % XCHAL_NUM_AREGS] = elfregs->ar[i];
333 }
334
335 /*
336  * do_save_fpregs() gathers information from 'struct pt_regs' and
337  * 'current->thread' to fill in the elf_fpregset_t structure.
338  *
339  * Core files and ptrace use elf_fpregset_t.
340  */
341
342 void do_save_fpregs (elf_fpregset_t *fpregs, struct pt_regs *regs,
343                      struct task_struct *tsk)
344 {
345 #if XCHAL_HAVE_CP
346
347         extern unsigned char    _xtensa_reginfo_tables[];
348         extern unsigned         _xtensa_reginfo_table_size;
349         int i;
350         unsigned long flags;
351
352         /* Before dumping coprocessor state from memory,
353          * ensure any live coprocessor contents for this
354          * task are first saved to memory:
355          */
356         local_irq_save(flags);
357
358         for (i = 0; i < XCHAL_CP_MAX; i++) {
359                 if (tsk == coprocessor_info[i].owner) {
360                         enable_coprocessor(i);
361                         save_coprocessor_registers(
362                             tsk->thread.cp_save+coprocessor_info[i].offset,i);
363                         disable_coprocessor(i);
364                 }
365         }
366
367         local_irq_restore(flags);
368
369         /* Now dump coprocessor & extra state: */
370         memcpy((unsigned char*)fpregs,
371                 _xtensa_reginfo_tables, _xtensa_reginfo_table_size);
372         memcpy((unsigned char*)fpregs + _xtensa_reginfo_table_size,
373                 tsk->thread.cp_save, XTENSA_CP_EXTRA_SIZE);
374 #endif
375 }
376
377 /*
378  * The inverse of do_save_fpregs().
379  * Copies coprocessor and extra state from fpregs into regs and tsk->thread.
380  * Returns 0 on success, non-zero if layout doesn't match.
381  */
382
383 int  do_restore_fpregs (elf_fpregset_t *fpregs, struct pt_regs *regs,
384                         struct task_struct *tsk)
385 {
386 #if XCHAL_HAVE_CP
387
388         extern unsigned char    _xtensa_reginfo_tables[];
389         extern unsigned         _xtensa_reginfo_table_size;
390         int i;
391         unsigned long flags;
392
393         /* Make sure save area layouts match.
394          * FIXME:  in the future we could allow restoring from
395          * a different layout of the same registers, by comparing
396          * fpregs' table with _xtensa_reginfo_tables and matching
397          * entries and copying registers one at a time.
398          * Not too sure yet whether that's very useful.
399          */
400
401         if( memcmp((unsigned char*)fpregs,
402                 _xtensa_reginfo_tables, _xtensa_reginfo_table_size) ) {
403             return -1;
404         }
405
406         /* Before restoring coprocessor state from memory,
407          * ensure any live coprocessor contents for this
408          * task are first invalidated.
409          */
410
411         local_irq_save(flags);
412
413         for (i = 0; i < XCHAL_CP_MAX; i++) {
414                 if (tsk == coprocessor_info[i].owner) {
415                         enable_coprocessor(i);
416                         save_coprocessor_registers(
417                             tsk->thread.cp_save+coprocessor_info[i].offset,i);
418                         coprocessor_info[i].owner = 0;
419                         disable_coprocessor(i);
420                 }
421         }
422
423         local_irq_restore(flags);
424
425         /*  Now restore coprocessor & extra state:  */
426
427         memcpy(tsk->thread.cp_save,
428                 (unsigned char*)fpregs + _xtensa_reginfo_table_size,
429                 XTENSA_CP_EXTRA_SIZE);
430 #endif
431         return 0;
432 }
433 /*
434  * Fill in the CP structure for a core dump for a particular task.
435  */
436
437 int
438 dump_task_fpu(struct pt_regs *regs, struct task_struct *task, elf_fpregset_t *r)
439 {
440         return 0;       /* no coprocessors active on this processor */
441 }
442
443 /*
444  * Fill in the CP structure for a core dump.
445  * This includes any FPU coprocessor.
446  * Here, we dump all coprocessors, and other ("extra") custom state.
447  *
448  * This function is called by elf_core_dump() in fs/binfmt_elf.c
449  * (in which case 'regs' comes from calls to do_coredump, see signals.c).
450  */
451 int  dump_fpu(struct pt_regs *regs, elf_fpregset_t *r)
452 {
453         return dump_task_fpu(regs, current, r);
454 }