arch/x86/kernel/process_32.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/i386/kernel/process.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   5  *
   6  *  Pentium III FXSR, SSE support
   7  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   8  */
   9
  10 /*
  11  * This file handles the architecture-dependent parts of process handling..
  12  */
  13
  14 #include <stdarg.h>
  15
  16 #include <linux/cpu.h>
  17 #include <linux/errno.h>
  18 #include <linux/sched.h>
  19 #include <linux/fs.h>
  20 #include <linux/kernel.h>
  21 #include <linux/mm.h>
  22 #include <linux/elfcore.h>
  23 #include <linux/smp.h>
  24 #include <linux/stddef.h>
  25 #include <linux/slab.h>
  26 #include <linux/vmalloc.h>
  27 #include <linux/user.h>
  28 #include <linux/a.out.h>
  29 #include <linux/interrupt.h>
  30 #include <linux/utsname.h>
  31 #include <linux/delay.h>
  32 #include <linux/reboot.h>
  33 #include <linux/init.h>
  34 #include <linux/mc146818rtc.h>
  35 #include <linux/module.h>
  36 #include <linux/kallsyms.h>
  37 #include <linux/ptrace.h>
  38 #include <linux/random.h>
  39 #include <linux/personality.h>
  40 #include <linux/tick.h>
  41 #include <linux/percpu.h>
  42
  43 #include <asm/uaccess.h>
  44 #include <asm/pgtable.h>
  45 #include <asm/system.h>
  46 #include <asm/io.h>
  47 #include <asm/ldt.h>
  48 #include <asm/processor.h>
  49 #include <asm/i387.h>
  50 #include <asm/desc.h>
  51 #include <asm/vm86.h>
  52 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
  53 #include <asm/math_emu.h>
  54 #endif
  55
  56 #include <linux/err.h>
  57
  58 #include <asm/tlbflush.h>
  59 #include <asm/cpu.h>
  60
  61 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
  62
  63 static int hlt_counter;
  64
  65 unsigned long boot_option_idle_override = 0;
  66 EXPORT_SYMBOL(boot_option_idle_override);
  67
  68 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) = &init_task;
  69 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
  70
  71 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_number);
  72 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_number);
  73
  74 /*
  75  * Return saved PC of a blocked thread.
  76  */
  77 unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *tsk)
  78 {
  79         return ((unsigned long *)tsk->thread.esp)[3];
  80 }
  81
  82 /*
  83  * Powermanagement idle function, if any..
  84  */
  85 void (*pm_idle)(void);
  86 EXPORT_SYMBOL(pm_idle);
  87 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, cpu_idle_state);
  88
  89 void disable_hlt(void)
  90 {
  91         hlt_counter++;
  92 }
  93
  94 EXPORT_SYMBOL(disable_hlt);
  95
  96 void enable_hlt(void)
  97 {
  98         hlt_counter--;
  99 }
 100
 101 EXPORT_SYMBOL(enable_hlt);
 102
 103 /*
 104  * We use this if we don't have any better
 105  * idle routine..
 106  */
 107 void default_idle(void)
 108 {
 109         if (!hlt_counter && boot_cpu_data.hlt_works_ok) {
 110                 current_thread_info()->status &= ~TS_POLLING;
 111                 /*
 112                  * TS_POLLING-cleared state must be visible before we
 113                  * test NEED_RESCHED:
 114                  */
 115                 smp_mb();
 116
 117                 local_irq_disable();
 118                 if (!need_resched())
 119                         safe_halt();    /* enables interrupts racelessly */
 120                 else
 121                         local_irq_enable();
 122                 current_thread_info()->status |= TS_POLLING;
 123         } else {
 124                 /* loop is done by the caller */
 125                 cpu_relax();
 126         }
 127 }
 128 #ifdef CONFIG_APM_MODULE
 129 EXPORT_SYMBOL(default_idle);
 130 #endif
 131
 132 /*
 133  * On SMP it's slightly faster (but much more power-consuming!)
 134  * to poll the ->work.need_resched flag instead of waiting for the
 135  * cross-CPU IPI to arrive. Use this option with caution.
 136  */
 137 static void poll_idle (void)
 138 {
 139         cpu_relax();
 140 }
 141
 142 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 143 #include <asm/nmi.h>
 144 /* We don't actually take CPU down, just spin without interrupts. */
 145 static inline void play_dead(void)
 146 {
 147         /* This must be done before dead CPU ack */
 148         cpu_exit_clear();
 149         wbinvd();
 150         mb();
 151         /* Ack it */
 152         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
 153
 154         /*
 155          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
 156          */
 157         local_irq_disable();
 158         while (1)
 159                 halt();
 160 }
 161 #else
 162 static inline void play_dead(void)
 163 {
 164         BUG();
 165 }
 166 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 167
 168 /*
 169  * The idle thread. There's no useful work to be
 170  * done, so just try to conserve power and have a
 171  * low exit latency (ie sit in a loop waiting for
 172  * somebody to say that they'd like to reschedule)
 173  */
 174 void cpu_idle(void)
 175 {
 176         int cpu = smp_processor_id();
 177
 178         current_thread_info()->status |= TS_POLLING;
 179
 180         /* endless idle loop with no priority at all */
 181         while (1) {
 182                 tick_nohz_stop_sched_tick();
 183                 while (!need_resched()) {
 184                         void (*idle)(void);
 185
 186                         if (__get_cpu_var(cpu_idle_state))
 187                                 __get_cpu_var(cpu_idle_state) = 0;
 188
 189                         check_pgt_cache();
 190                         rmb();
 191                         idle = pm_idle;
 192
 193                         if (!idle)
 194                                 idle = default_idle;
 195
 196                         if (cpu_is_offline(cpu))
 197                                 play_dead();
 198
 199                         __get_cpu_var(irq_stat).idle_timestamp = jiffies;
 200                         idle();
 201                 }
 202                 tick_nohz_restart_sched_tick();
 203                 preempt_enable_no_resched();
 204                 schedule();
 205                 preempt_disable();
 206         }
 207 }
 208
 209 void cpu_idle_wait(void)
 210 {
 211         unsigned int cpu, this_cpu = get_cpu();
 212         cpumask_t map, tmp = current->cpus_allowed;
 213
 214         set_cpus_allowed(current, cpumask_of_cpu(this_cpu));
 215         put_cpu();
 216
 217         cpus_clear(map);
 218         for_each_online_cpu(cpu) {
 219                 per_cpu(cpu_idle_state, cpu) = 1;
 220                 cpu_set(cpu, map);
 221         }
 222
 223         __get_cpu_var(cpu_idle_state) = 0;
 224
 225         wmb();
 226         do {
 227                 ssleep(1);
 228                 for_each_online_cpu(cpu) {
 229                         if (cpu_isset(cpu, map) && !per_cpu(cpu_idle_state, cpu))
 230                                 cpu_clear(cpu, map);
 231                 }
 232                 cpus_and(map, map, cpu_online_map);
 233         } while (!cpus_empty(map));
 234
 235         set_cpus_allowed(current, tmp);
 236 }
 237 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_idle_wait);
 238
 239 /*
 240  * This uses new MONITOR/MWAIT instructions on P4 processors with PNI,
 241  * which can obviate IPI to trigger checking of need_resched.
 242  * We execute MONITOR against need_resched and enter optimized wait state
 243  * through MWAIT. Whenever someone changes need_resched, we would be woken
 244  * up from MWAIT (without an IPI).
 245  *
 246  * New with Core Duo processors, MWAIT can take some hints based on CPU
 247  * capability.
 248  */
 249 void mwait_idle_with_hints(unsigned long eax, unsigned long ecx)
 250 {
 251         if (!need_resched()) {
 252                 __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
 253                 smp_mb();
 254                 if (!need_resched())
 255                         __mwait(eax, ecx);
 256         }
 257 }
 258
 259 /* Default MONITOR/MWAIT with no hints, used for default C1 state */
 260 static void mwait_idle(void)
 261 {
 262         local_irq_enable();
 263         mwait_idle_with_hints(0, 0);
 264 }
 265
 266 void __devinit select_idle_routine(const struct cpuinfo_x86 *c)
 267 {
 268         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAIT)) {
 269                 printk("monitor/mwait feature present.\n");
 270                 /*
 271                  * Skip, if setup has overridden idle.
 272                  * One CPU supports mwait => All CPUs supports mwait
 273                  */
 274                 if (!pm_idle) {
 275                         printk("using mwait in idle threads.\n");
 276                         pm_idle = mwait_idle;
 277                 }
 278         }
 279 }
 280
 281 static int __init idle_setup(char *str)
 282 {
 283         if (!strcmp(str, "poll")) {
 284                 printk("using polling idle threads.\n");
 285                 pm_idle = poll_idle;
 286 #ifdef CONFIG_X86_SMP
 287                 if (smp_num_siblings > 1)
 288                         printk("WARNING: polling idle and HT enabled, performance may degrade.\n");
 289 #endif
 290         } else if (!strcmp(str, "mwait"))
 291                 force_mwait = 1;
 292         else
 293                 return -1;
 294
 295         boot_option_idle_override = 1;
 296         return 0;
 297 }
 298 early_param("idle", idle_setup);
 299
 300 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 301 {
 302         unsigned long cr0 = 0L, cr2 = 0L, cr3 = 0L, cr4 = 0L;
 303         unsigned long d0, d1, d2, d3, d6, d7;
 304
 305         printk("\n");
 306         printk("Pid: %d, comm: %20s\n", current->pid, current->comm);
 307         printk("EIP: %04x:[<%08lx>] CPU: %d\n",0xffff & regs->xcs,regs->eip, smp_processor_id());
 308         print_symbol("EIP is at %s\n", regs->eip);
 309
 310         if (user_mode_vm(regs))
 311                 printk(" ESP: %04x:%08lx",0xffff & regs->xss,regs->esp);
 312         printk(" EFLAGS: %08lx    %s  (%s %.*s)\n",
 313                regs->eflags, print_tainted(), init_utsname()->release,
 314                (int)strcspn(init_utsname()->version, " "),
 315                init_utsname()->version);
 316         printk("EAX: %08lx EBX: %08lx ECX: %08lx EDX: %08lx\n",
 317                 regs->eax,regs->ebx,regs->ecx,regs->edx);
 318         printk("ESI: %08lx EDI: %08lx EBP: %08lx",
 319                 regs->esi, regs->edi, regs->ebp);
 320         printk(" DS: %04x ES: %04x FS: %04x\n",
 321                0xffff & regs->xds,0xffff & regs->xes, 0xffff & regs->xfs);
 322
 323         cr0 = read_cr0();
 324         cr2 = read_cr2();
 325         cr3 = read_cr3();
 326         cr4 = read_cr4_safe();
 327         printk("CR0: %08lx CR2: %08lx CR3: %08lx CR4: %08lx\n", cr0, cr2, cr3, cr4);
 328
 329         get_debugreg(d0, 0);
 330         get_debugreg(d1, 1);
 331         get_debugreg(d2, 2);
 332         get_debugreg(d3, 3);
 333         printk("DR0: %08lx DR1: %08lx DR2: %08lx DR3: %08lx\n",
 334                         d0, d1, d2, d3);
 335         get_debugreg(d6, 6);
 336         get_debugreg(d7, 7);
 337         printk("DR6: %08lx DR7: %08lx\n", d6, d7);
 338
 339         show_trace(NULL, regs, &regs->esp);
 340 }
 341
 342 /*
 343  * This gets run with %ebx containing the
 344  * function to call, and %edx containing
 345  * the "args".
 346  */
 347 extern void kernel_thread_helper(void);
 348
 349 /*
 350  * Create a kernel thread
 351  */
 352 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags)
 353 {
 354         struct pt_regs regs;
 355
 356         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
 357
 358         regs.ebx = (unsigned long) fn;
 359         regs.edx = (unsigned long) arg;
 360
 361         regs.xds = __USER_DS;
 362         regs.xes = __USER_DS;
 363         regs.xfs = __KERNEL_PERCPU;
 364         regs.orig_eax = -1;
 365         regs.eip = (unsigned long) kernel_thread_helper;
 366         regs.xcs = __KERNEL_CS | get_kernel_rpl();
 367         regs.eflags = X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_SF | X86_EFLAGS_PF | 0x2;
 368
 369         /* Ok, create the new process.. */
 370         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED, 0, &regs, 0, NULL, NULL);
 371 }
 372 EXPORT_SYMBOL(kernel_thread);
 373
 374 /*
 375  * Free current thread data structures etc..
 376  */
 377 void exit_thread(void)
 378 {
 379         /* The process may have allocated an io port bitmap... nuke it. */
 380         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_IO_BITMAP))) {
 381                 struct task_struct *tsk = current;
 382                 struct thread_struct *t = &tsk->thread;
 383                 int cpu = get_cpu();
 384                 struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
 385
 386                 kfree(t->io_bitmap_ptr);
 387                 t->io_bitmap_ptr = NULL;
 388                 clear_thread_flag(TIF_IO_BITMAP);
 389                 /*
 390                  * Careful, clear this in the TSS too:
 391                  */
 392                 memset(tss->io_bitmap, 0xff, tss->io_bitmap_max);
 393                 t->io_bitmap_max = 0;
 394                 tss->io_bitmap_owner = NULL;
 395                 tss->io_bitmap_max = 0;
 396                 tss->x86_tss.io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET;
 397                 put_cpu();
 398         }
 399 }
 400
 401 void flush_thread(void)
 402 {
 403         struct task_struct *tsk = current;
 404
 405         memset(tsk->thread.debugreg, 0, sizeof(unsigned long)*8);
 406         memset(tsk->thread.tls_array, 0, sizeof(tsk->thread.tls_array));
 407         clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_DEBUG);
 408         /*
 409          * Forget coprocessor state..
 410          */
 411         clear_fpu(tsk);
 412         clear_used_math();
 413 }
 414
 415 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 416 {
 417         BUG_ON(dead_task->mm);
 418         release_vm86_irqs(dead_task);
 419 }
 420
 421 /*
 422  * This gets called before we allocate a new thread and copy
 423  * the current task into it.
 424  */
 425 void prepare_to_copy(struct task_struct *tsk)
 426 {
 427         unlazy_fpu(tsk);
 428 }
 429
 430 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long esp,
 431         unsigned long unused,
 432         struct task_struct * p, struct pt_regs * regs)
 433 {
 434         struct pt_regs * childregs;
 435         struct task_struct *tsk;
 436         int err;
 437
 438         childregs = task_pt_regs(p);
 439         *childregs = *regs;
 440         childregs->eax = 0;
 441         childregs->esp = esp;
 442
 443         p->thread.esp = (unsigned long) childregs;
 444         p->thread.esp0 = (unsigned long) (childregs+1);
 445
 446         p->thread.eip = (unsigned long) ret_from_fork;
 447
 448         savesegment(gs,p->thread.gs);
 449
 450         tsk = current;
 451         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(tsk, TIF_IO_BITMAP))) {
 452                 p->thread.io_bitmap_ptr = kmemdup(tsk->thread.io_bitmap_ptr,
 453                                                 IO_BITMAP_BYTES, GFP_KERNEL);
 454                 if (!p->thread.io_bitmap_ptr) {
 455                         p->thread.io_bitmap_max = 0;
 456                         return -ENOMEM;
 457                 }
 458                 set_tsk_thread_flag(p, TIF_IO_BITMAP);
 459         }
 460
 461         /*
 462          * Set a new TLS for the child thread?
 463          */
 464         if (clone_flags & CLONE_SETTLS) {
 465                 struct desc_struct *desc;
 466                 struct user_desc info;
 467                 int idx;
 468
 469                 err = -EFAULT;
 470                 if (copy_from_user(&info, (void __user *)childregs->esi, sizeof(info)))
 471                         goto out;
 472                 err = -EINVAL;
 473                 if (LDT_empty(&info))
 474                         goto out;
 475
 476                 idx = info.entry_number;
 477                 if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 478                         goto out;
 479
 480                 desc = p->thread.tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 481                 desc->a = LDT_entry_a(&info);
 482                 desc->b = LDT_entry_b(&info);
 483         }
 484
 485         err = 0;
 486  out:
 487         if (err && p->thread.io_bitmap_ptr) {
 488                 kfree(p->thread.io_bitmap_ptr);
 489                 p->thread.io_bitmap_max = 0;
 490         }
 491         return err;
 492 }
 493
 494 /*
 495  * fill in the user structure for a core dump..
 496  */
 497 void dump_thread(struct pt_regs * regs, struct user * dump)
 498 {
 499         int i;
 500
 501 /* changed the size calculations - should hopefully work better. lbt */
 502         dump->magic = CMAGIC;
 503         dump->start_code = 0;
 504         dump->start_stack = regs->esp & ~(PAGE_SIZE - 1);
 505         dump->u_tsize = ((unsigned long) current->mm->end_code) >> PAGE_SHIFT;
 506         dump->u_dsize = ((unsigned long) (current->mm->brk + (PAGE_SIZE-1))) >> PAGE_SHIFT;
 507         dump->u_dsize -= dump->u_tsize;
 508         dump->u_ssize = 0;
 509         for (i = 0; i < 8; i++)
 510                 dump->u_debugreg[i] = current->thread.debugreg[i];
 511
 512         if (dump->start_stack < TASK_SIZE)
 513                 dump->u_ssize = ((unsigned long) (TASK_SIZE - dump->start_stack)) >> PAGE_SHIFT;
 514
 515         dump->regs.ebx = regs->ebx;
 516         dump->regs.ecx = regs->ecx;
 517         dump->regs.edx = regs->edx;
 518         dump->regs.esi = regs->esi;
 519         dump->regs.edi = regs->edi;
 520         dump->regs.ebp = regs->ebp;
 521         dump->regs.eax = regs->eax;
 522         dump->regs.ds = regs->xds;
 523         dump->regs.es = regs->xes;
 524         dump->regs.fs = regs->xfs;
 525         savesegment(gs,dump->regs.gs);
 526         dump->regs.orig_eax = regs->orig_eax;
 527         dump->regs.eip = regs->eip;
 528         dump->regs.cs = regs->xcs;
 529         dump->regs.eflags = regs->eflags;
 530         dump->regs.esp = regs->esp;
 531         dump->regs.ss = regs->xss;
 532
 533         dump->u_fpvalid = dump_fpu (regs, &dump->i387);
 534 }
 535 EXPORT_SYMBOL(dump_thread);
 536
 537 /*
 538  * Capture the user space registers if the task is not running (in user space)
 539  */
 540 int dump_task_regs(struct task_struct *tsk, elf_gregset_t *regs)
 541 {
 542         struct pt_regs ptregs = *task_pt_regs(tsk);
 543         ptregs.xcs &= 0xffff;
 544         ptregs.xds &= 0xffff;
 545         ptregs.xes &= 0xffff;
 546         ptregs.xss &= 0xffff;
 547
 548         elf_core_copy_regs(regs, &ptregs);
 549
 550         return 1;
 551 }
 552
 553 #ifdef CONFIG_SECCOMP
 554 void hard_disable_TSC(void)
 555 {
 556         write_cr4(read_cr4() | X86_CR4_TSD);
 557 }
 558 void disable_TSC(void)
 559 {
 560         preempt_disable();
 561         if (!test_and_set_thread_flag(TIF_NOTSC))
 562                 /*
 563                  * Must flip the CPU state synchronously with
 564                  * TIF_NOTSC in the current running context.
 565                  */
 566                 hard_disable_TSC();
 567         preempt_enable();
 568 }
 569 void hard_enable_TSC(void)
 570 {
 571         write_cr4(read_cr4() & ~X86_CR4_TSD);
 572 }
 573 #endif /* CONFIG_SECCOMP */
 574
 575 static noinline void
 576 __switch_to_xtra(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p,
 577                  struct tss_struct *tss)
 578 {
 579         struct thread_struct *next;
 580
 581         next = &next_p->thread;
 582
 583         if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_DEBUG)) {
 584                 set_debugreg(next->debugreg[0], 0);
 585                 set_debugreg(next->debugreg[1], 1);
 586                 set_debugreg(next->debugreg[2], 2);
 587                 set_debugreg(next->debugreg[3], 3);
 588                 /* no 4 and 5 */
 589                 set_debugreg(next->debugreg[6], 6);
 590                 set_debugreg(next->debugreg[7], 7);
 591         }
 592
 593 #ifdef CONFIG_SECCOMP
 594         if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_NOTSC) ^
 595             test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_NOTSC)) {
 596                 /* prev and next are different */
 597                 if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_NOTSC))
 598                         hard_disable_TSC();
 599                 else
 600                         hard_enable_TSC();
 601         }
 602 #endif
 603
 604         if (!test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_IO_BITMAP)) {
 605                 /*
 606                  * Disable the bitmap via an invalid offset. We still cache
 607                  * the previous bitmap owner and the IO bitmap contents:
 608                  */
 609                 tss->x86_tss.io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET;
 610                 return;
 611         }
 612
 613         if (likely(next == tss->io_bitmap_owner)) {
 614                 /*
 615                  * Previous owner of the bitmap (hence the bitmap content)
 616                  * matches the next task, we dont have to do anything but
 617                  * to set a valid offset in the TSS:
 618                  */
 619                 tss->x86_tss.io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
 620                 return;
 621         }
 622         /*
 623          * Lazy TSS's I/O bitmap copy. We set an invalid offset here
 624          * and we let the task to get a GPF in case an I/O instruction
 625          * is performed.  The handler of the GPF will verify that the
 626          * faulting task has a valid I/O bitmap and, it true, does the
 627          * real copy and restart the instruction.  This will save us
 628          * redundant copies when the currently switched task does not
 629          * perform any I/O during its timeslice.
 630          */
 631         tss->x86_tss.io_bitmap_base = INVALID_IO_BITMAP_OFFSET_LAZY;
 632 }
 633
 634 /*
 635  *      switch_to(x,yn) should switch tasks from x to y.
 636  *
 637  * We fsave/fwait so that an exception goes off at the right time
 638  * (as a call from the fsave or fwait in effect) rather than to
 639  * the wrong process. Lazy FP saving no longer makes any sense
 640  * with modern CPU's, and this simplifies a lot of things (SMP
 641  * and UP become the same).
 642  *
 643  * NOTE! We used to use the x86 hardware context switching. The
 644  * reason for not using it any more becomes apparent when you
 645  * try to recover gracefully from saved state that is no longer
 646  * valid (stale segment register values in particular). With the
 647  * hardware task-switch, there is no way to fix up bad state in
 648  * a reasonable manner.
 649  *
 650  * The fact that Intel documents the hardware task-switching to
 651  * be slow is a fairly red herring - this code is not noticeably
 652  * faster. However, there _is_ some room for improvement here,
 653  * so the performance issues may eventually be a valid point.
 654  * More important, however, is the fact that this allows us much
 655  * more flexibility.
 656  *
 657  * The return value (in %eax) will be the "prev" task after
 658  * the task-switch, and shows up in ret_from_fork in entry.S,
 659  * for example.
 660  */
 661 struct task_struct fastcall * __switch_to(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p)
 662 {
 663         struct thread_struct *prev = &prev_p->thread,
 664                                  *next = &next_p->thread;
 665         int cpu = smp_processor_id();
 666         struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, cpu);
 667
 668         /* never put a printk in __switch_to... printk() calls wake_up*() indirectly */
 669
 670         __unlazy_fpu(prev_p);
 671
 672
 673         /* we're going to use this soon, after a few expensive things */
 674         if (next_p->fpu_counter > 5)
 675                 prefetch(&next->i387.fxsave);
 676
 677         /*
 678          * Reload esp0.
 679          */
 680         load_esp0(tss, next);
 681
 682         /*
 683          * Save away %gs. No need to save %fs, as it was saved on the
 684          * stack on entry.  No need to save %es and %ds, as those are
 685          * always kernel segments while inside the kernel.  Doing this
 686          * before setting the new TLS descriptors avoids the situation
 687          * where we temporarily have non-reloadable segments in %fs
 688          * and %gs.  This could be an issue if the NMI handler ever
 689          * used %fs or %gs (it does not today), or if the kernel is
 690          * running inside of a hypervisor layer.
 691          */
 692         savesegment(gs, prev->gs);
 693
 694         /*
 695          * Load the per-thread Thread-Local Storage descriptor.
 696          */
 697         load_TLS(next, cpu);
 698
 699         /*
 700          * Restore IOPL if needed.  In normal use, the flags restore
 701          * in the switch assembly will handle this.  But if the kernel
 702          * is running virtualized at a non-zero CPL, the popf will
 703          * not restore flags, so it must be done in a separate step.
 704          */
 705         if (get_kernel_rpl() && unlikely(prev->iopl != next->iopl))
 706                 set_iopl_mask(next->iopl);
 707
 708         /*
 709          * Now maybe handle debug registers and/or IO bitmaps
 710          */
 711         if (unlikely(task_thread_info(prev_p)->flags & _TIF_WORK_CTXSW_PREV ||
 712                      task_thread_info(next_p)->flags & _TIF_WORK_CTXSW_NEXT))
 713                 __switch_to_xtra(prev_p, next_p, tss);
 714
 715         /*
 716          * Leave lazy mode, flushing any hypercalls made here.
 717          * This must be done before restoring TLS segments so
 718          * the GDT and LDT are properly updated, and must be
 719          * done before math_state_restore, so the TS bit is up
 720          * to date.
 721          */
 722         arch_leave_lazy_cpu_mode();
 723
 724         /* If the task has used fpu the last 5 timeslices, just do a full
 725          * restore of the math state immediately to avoid the trap; the
 726          * chances of needing FPU soon are obviously high now
 727          */
 728         if (next_p->fpu_counter > 5)
 729                 math_state_restore();
 730
 731         /*
 732          * Restore %gs if needed (which is common)
 733          */
 734         if (prev->gs | next->gs)
 735                 loadsegment(gs, next->gs);
 736
 737         x86_write_percpu(current_task, next_p);
 738
 739         return prev_p;
 740 }
 741
 742 asmlinkage int sys_fork(struct pt_regs regs)
 743 {
 744         return do_fork(SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
 745 }
 746
 747 asmlinkage int sys_clone(struct pt_regs regs)
 748 {
 749         unsigned long clone_flags;
 750         unsigned long newsp;
 751         int __user *parent_tidptr, *child_tidptr;
 752
 753         clone_flags = regs.ebx;
 754         newsp = regs.ecx;
 755         parent_tidptr = (int __user *)regs.edx;
 756         child_tidptr = (int __user *)regs.edi;
 757         if (!newsp)
 758                 newsp = regs.esp;
 759         return do_fork(clone_flags, newsp, &regs, 0, parent_tidptr, child_tidptr);
 760 }
 761
 762 /*
 763  * This is trivial, and on the face of it looks like it
 764  * could equally well be done in user mode.
 765  *
 766  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
 767  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
 768  * done by calling the "clone()" system call directly, you
 769  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
 770  * the information you need.
 771  */
 772 asmlinkage int sys_vfork(struct pt_regs regs)
 773 {
 774         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
 775 }
 776
 777 /*
 778  * sys_execve() executes a new program.
 779  */
 780 asmlinkage int sys_execve(struct pt_regs regs)
 781 {
 782         int error;
 783         char * filename;
 784
 785         filename = getname((char __user *) regs.ebx);
 786         error = PTR_ERR(filename);
 787         if (IS_ERR(filename))
 788                 goto out;
 789         error = do_execve(filename,
 790                         (char __user * __user *) regs.ecx,
 791                         (char __user * __user *) regs.edx,
 792                         &regs);
 793         if (error == 0) {
 794                 task_lock(current);
 795                 current->ptrace &= ~PT_DTRACE;
 796                 task_unlock(current);
 797                 /* Make sure we don't return using sysenter.. */
 798                 set_thread_flag(TIF_IRET);
 799         }
 800         putname(filename);
 801 out:
 802         return error;
 803 }
 804
 805 #define top_esp                (THREAD_SIZE - sizeof(unsigned long))
 806 #define top_ebp                (THREAD_SIZE - 2*sizeof(unsigned long))
 807
 808 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 809 {
 810         unsigned long ebp, esp, eip;
 811         unsigned long stack_page;
 812         int count = 0;
 813         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 814                 return 0;
 815         stack_page = (unsigned long)task_stack_page(p);
 816         esp = p->thread.esp;
 817         if (!stack_page || esp < stack_page || esp > top_esp+stack_page)
 818                 return 0;
 819         /* include/asm-i386/system.h:switch_to() pushes ebp last. */
 820         ebp = *(unsigned long *) esp;
 821         do {
 822                 if (ebp < stack_page || ebp > top_ebp+stack_page)
 823                         return 0;
 824                 eip = *(unsigned long *) (ebp+4);
 825                 if (!in_sched_functions(eip))
 826                         return eip;
 827                 ebp = *(unsigned long *) ebp;
 828         } while (count++ < 16);
 829         return 0;
 830 }
 831
 832 /*
 833  * sys_alloc_thread_area: get a yet unused TLS descriptor index.
 834  */
 835 static int get_free_idx(void)
 836 {
 837         struct thread_struct *t = &current->thread;
 838         int idx;
 839
 840         for (idx = 0; idx < GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES; idx++)
 841                 if (desc_empty(t->tls_array + idx))
 842                         return idx + GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 843         return -ESRCH;
 844 }
 845
 846 /*
 847  * Set a given TLS descriptor:
 848  */
 849 asmlinkage int sys_set_thread_area(struct user_desc __user *u_info)
 850 {
 851         struct thread_struct *t = &current->thread;
 852         struct user_desc info;
 853         struct desc_struct *desc;
 854         int cpu, idx;
 855
 856         if (copy_from_user(&info, u_info, sizeof(info)))
 857                 return -EFAULT;
 858         idx = info.entry_number;
 859
 860         /*
 861          * index -1 means the kernel should try to find and
 862          * allocate an empty descriptor:
 863          */
 864         if (idx == -1) {
 865                 idx = get_free_idx();
 866                 if (idx < 0)
 867                         return idx;
 868                 if (put_user(idx, &u_info->entry_number))
 869                         return -EFAULT;
 870         }
 871
 872         if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 873                 return -EINVAL;
 874
 875         desc = t->tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 876
 877         /*
 878          * We must not get preempted while modifying the TLS.
 879          */
 880         cpu = get_cpu();
 881
 882         if (LDT_empty(&info)) {
 883                 desc->a = 0;
 884                 desc->b = 0;
 885         } else {
 886                 desc->a = LDT_entry_a(&info);
 887                 desc->b = LDT_entry_b(&info);
 888         }
 889         load_TLS(t, cpu);
 890
 891         put_cpu();
 892
 893         return 0;
 894 }
 895
 896 /*
 897  * Get the current Thread-Local Storage area:
 898  */
 899
 900 #define GET_BASE(desc) ( \
 901         (((desc)->a >> 16) & 0x0000ffff) | \
 902         (((desc)->b << 16) & 0x00ff0000) | \
 903         ( (desc)->b        & 0xff000000)   )
 904
 905 #define GET_LIMIT(desc) ( \
 906         ((desc)->a & 0x0ffff) | \
 907          ((desc)->b & 0xf0000) )
 908
 909 #define GET_32BIT(desc)         (((desc)->b >> 22) & 1)
 910 #define GET_CONTENTS(desc)      (((desc)->b >> 10) & 3)
 911 #define GET_WRITABLE(desc)      (((desc)->b >>  9) & 1)
 912 #define GET_LIMIT_PAGES(desc)   (((desc)->b >> 23) & 1)
 913 #define GET_PRESENT(desc)       (((desc)->b >> 15) & 1)
 914 #define GET_USEABLE(desc)       (((desc)->b >> 20) & 1)
 915
 916 asmlinkage int sys_get_thread_area(struct user_desc __user *u_info)
 917 {
 918         struct user_desc info;
 919         struct desc_struct *desc;
 920         int idx;
 921
 922         if (get_user(idx, &u_info->entry_number))
 923                 return -EFAULT;
 924         if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 925                 return -EINVAL;
 926
 927         memset(&info, 0, sizeof(info));
 928
 929         desc = current->thread.tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 930
 931         info.entry_number = idx;
 932         info.base_addr = GET_BASE(desc);
 933         info.limit = GET_LIMIT(desc);
 934         info.seg_32bit = GET_32BIT(desc);
 935         info.contents = GET_CONTENTS(desc);
 936         info.read_exec_only = !GET_WRITABLE(desc);
 937         info.limit_in_pages = GET_LIMIT_PAGES(desc);
 938         info.seg_not_present = !GET_PRESENT(desc);
 939         info.useable = GET_USEABLE(desc);
 940
 941         if (copy_to_user(u_info, &info, sizeof(info)))
 942                 return -EFAULT;
 943         return 0;
 944 }
 945
 946 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
 947 {
 948         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
 949                 sp -= get_random_int() % 8192;
 950         return sp & ~0xf;
 951 }