]> git.openfabrics.org - ~shefty/rdma-dev.git/blob - arch/x86/kernel/process.c
Merge branch 'for-2.6.38' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj/wq
[~shefty/rdma-dev.git] / arch / x86 / kernel / process.c
1 #include <linux/errno.h>
2 #include <linux/kernel.h>
3 #include <linux/mm.h>
4 #include <linux/smp.h>
5 #include <linux/prctl.h>
6 #include <linux/slab.h>
7 #include <linux/sched.h>
8 #include <linux/module.h>
9 #include <linux/pm.h>
10 #include <linux/clockchips.h>
11 #include <linux/random.h>
12 #include <linux/user-return-notifier.h>
13 #include <linux/dmi.h>
14 #include <linux/utsname.h>
15 #include <trace/events/power.h>
16 #include <linux/hw_breakpoint.h>
17 #include <asm/system.h>
18 #include <asm/apic.h>
19 #include <asm/syscalls.h>
20 #include <asm/idle.h>
21 #include <asm/uaccess.h>
22 #include <asm/i387.h>
23 #include <asm/debugreg.h>
24
25 unsigned long idle_halt;
26 EXPORT_SYMBOL(idle_halt);
27 unsigned long idle_nomwait;
28 EXPORT_SYMBOL(idle_nomwait);
29
30 struct kmem_cache *task_xstate_cachep;
31 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_xstate_cachep);
32
33 int arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst, struct task_struct *src)
34 {
35         int ret;
36
37         *dst = *src;
38         if (fpu_allocated(&src->thread.fpu)) {
39                 memset(&dst->thread.fpu, 0, sizeof(dst->thread.fpu));
40                 ret = fpu_alloc(&dst->thread.fpu);
41                 if (ret)
42                         return ret;
43                 fpu_copy(&dst->thread.fpu, &src->thread.fpu);
44         }
45         return 0;
46 }
47
48 void free_thread_xstate(struct task_struct *tsk)
49 {
50         fpu_free(&tsk->thread.fpu);
51 }
52
53 void free_thread_info(struct thread_info *ti)
54 {
55         free_thread_xstate(ti->task);
56         free_pages((unsigned long)ti, get_order(THREAD_SIZE));
57 }
58
59 void arch_task_cache_init(void)
60 {
61         task_xstate_cachep =
62                 kmem_cache_create("task_xstate", xstate_size,
63                                   __alignof__(union thread_xstate),
64                                   SLAB_PANIC | SLAB_NOTRACK, NULL);
65 }
66
67 /*
68  * Free current thread data structures etc..
69  */
70 void exit_thread(void)
71 {
72         struct task_struct *me = current;
73         struct thread_struct *t = &me->thread;
74         unsigned long *bp = t->io_bitmap_ptr;
75
76         if (bp) {
77                 struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, get_cpu());
78
79                 t->io_bitmap_ptr = NULL;
80                 clear_thread_flag(TIF_IO_BITMAP);
81                 /*
82                  * Careful, clear this in the TSS too:
83                  */
84                 memset(tss->io_bitmap, 0xff, t->io_bitmap_max);
85                 t->io_bitmap_max = 0;
86                 put_cpu();
87                 kfree(bp);
88         }
89 }
90
91 void show_regs(struct pt_regs *regs)
92 {
93         show_registers(regs);
94         show_trace(NULL, regs, (unsigned long *)kernel_stack_pointer(regs));
95 }
96
97 void show_regs_common(void)
98 {
99         const char *board, *product;
100
101         board = dmi_get_system_info(DMI_BOARD_NAME);
102         if (!board)
103                 board = "";
104         product = dmi_get_system_info(DMI_PRODUCT_NAME);
105         if (!product)
106                 product = "";
107
108         printk(KERN_CONT "\n");
109         printk(KERN_DEFAULT "Pid: %d, comm: %.20s %s %s %.*s %s/%s\n",
110                 current->pid, current->comm, print_tainted(),
111                 init_utsname()->release,
112                 (int)strcspn(init_utsname()->version, " "),
113                 init_utsname()->version, board, product);
114 }
115
116 void flush_thread(void)
117 {
118         struct task_struct *tsk = current;
119
120         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
121         memset(tsk->thread.tls_array, 0, sizeof(tsk->thread.tls_array));
122         /*
123          * Forget coprocessor state..
124          */
125         tsk->fpu_counter = 0;
126         clear_fpu(tsk);
127         clear_used_math();
128 }
129
130 static void hard_disable_TSC(void)
131 {
132         write_cr4(read_cr4() | X86_CR4_TSD);
133 }
134
135 void disable_TSC(void)
136 {
137         preempt_disable();
138         if (!test_and_set_thread_flag(TIF_NOTSC))
139                 /*
140                  * Must flip the CPU state synchronously with
141                  * TIF_NOTSC in the current running context.
142                  */
143                 hard_disable_TSC();
144         preempt_enable();
145 }
146
147 static void hard_enable_TSC(void)
148 {
149         write_cr4(read_cr4() & ~X86_CR4_TSD);
150 }
151
152 static void enable_TSC(void)
153 {
154         preempt_disable();
155         if (test_and_clear_thread_flag(TIF_NOTSC))
156                 /*
157                  * Must flip the CPU state synchronously with
158                  * TIF_NOTSC in the current running context.
159                  */
160                 hard_enable_TSC();
161         preempt_enable();
162 }
163
164 int get_tsc_mode(unsigned long adr)
165 {
166         unsigned int val;
167
168         if (test_thread_flag(TIF_NOTSC))
169                 val = PR_TSC_SIGSEGV;
170         else
171                 val = PR_TSC_ENABLE;
172
173         return put_user(val, (unsigned int __user *)adr);
174 }
175
176 int set_tsc_mode(unsigned int val)
177 {
178         if (val == PR_TSC_SIGSEGV)
179                 disable_TSC();
180         else if (val == PR_TSC_ENABLE)
181                 enable_TSC();
182         else
183                 return -EINVAL;
184
185         return 0;
186 }
187
188 void __switch_to_xtra(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p,
189                       struct tss_struct *tss)
190 {
191         struct thread_struct *prev, *next;
192
193         prev = &prev_p->thread;
194         next = &next_p->thread;
195
196         if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_BLOCKSTEP) ^
197             test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_BLOCKSTEP)) {
198                 unsigned long debugctl = get_debugctlmsr();
199
200                 debugctl &= ~DEBUGCTLMSR_BTF;
201                 if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_BLOCKSTEP))
202                         debugctl |= DEBUGCTLMSR_BTF;
203
204                 update_debugctlmsr(debugctl);
205         }
206
207         if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_NOTSC) ^
208             test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_NOTSC)) {
209                 /* prev and next are different */
210                 if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_NOTSC))
211                         hard_disable_TSC();
212                 else
213                         hard_enable_TSC();
214         }
215
216         if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_IO_BITMAP)) {
217                 /*
218                  * Copy the relevant range of the IO bitmap.
219                  * Normally this is 128 bytes or less:
220                  */
221                 memcpy(tss->io_bitmap, next->io_bitmap_ptr,
222                        max(prev->io_bitmap_max, next->io_bitmap_max));
223         } else if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_IO_BITMAP)) {
224                 /*
225                  * Clear any possible leftover bits:
226                  */
227                 memset(tss->io_bitmap, 0xff, prev->io_bitmap_max);
228         }
229         propagate_user_return_notify(prev_p, next_p);
230 }
231
232 int sys_fork(struct pt_regs *regs)
233 {
234         return do_fork(SIGCHLD, regs->sp, regs, 0, NULL, NULL);
235 }
236
237 /*
238  * This is trivial, and on the face of it looks like it
239  * could equally well be done in user mode.
240  *
241  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
242  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
243  * done by calling the "clone()" system call directly, you
244  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
245  * the information you need.
246  */
247 int sys_vfork(struct pt_regs *regs)
248 {
249         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs->sp, regs, 0,
250                        NULL, NULL);
251 }
252
253 long
254 sys_clone(unsigned long clone_flags, unsigned long newsp,
255           void __user *parent_tid, void __user *child_tid, struct pt_regs *regs)
256 {
257         if (!newsp)
258                 newsp = regs->sp;
259         return do_fork(clone_flags, newsp, regs, 0, parent_tid, child_tid);
260 }
261
262 /*
263  * This gets run with %si containing the
264  * function to call, and %di containing
265  * the "args".
266  */
267 extern void kernel_thread_helper(void);
268
269 /*
270  * Create a kernel thread
271  */
272 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
273 {
274         struct pt_regs regs;
275
276         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
277
278         regs.si = (unsigned long) fn;
279         regs.di = (unsigned long) arg;
280
281 #ifdef CONFIG_X86_32
282         regs.ds = __USER_DS;
283         regs.es = __USER_DS;
284         regs.fs = __KERNEL_PERCPU;
285         regs.gs = __KERNEL_STACK_CANARY;
286 #else
287         regs.ss = __KERNEL_DS;
288 #endif
289
290         regs.orig_ax = -1;
291         regs.ip = (unsigned long) kernel_thread_helper;
292         regs.cs = __KERNEL_CS | get_kernel_rpl();
293         regs.flags = X86_EFLAGS_IF | 0x2;
294
295         /* Ok, create the new process.. */
296         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED, 0, &regs, 0, NULL, NULL);
297 }
298 EXPORT_SYMBOL(kernel_thread);
299
300 /*
301  * sys_execve() executes a new program.
302  */
303 long sys_execve(const char __user *name,
304                 const char __user *const __user *argv,
305                 const char __user *const __user *envp, struct pt_regs *regs)
306 {
307         long error;
308         char *filename;
309
310         filename = getname(name);
311         error = PTR_ERR(filename);
312         if (IS_ERR(filename))
313                 return error;
314         error = do_execve(filename, argv, envp, regs);
315
316 #ifdef CONFIG_X86_32
317         if (error == 0) {
318                 /* Make sure we don't return using sysenter.. */
319                 set_thread_flag(TIF_IRET);
320         }
321 #endif
322
323         putname(filename);
324         return error;
325 }
326
327 /*
328  * Idle related variables and functions
329  */
330 unsigned long boot_option_idle_override = 0;
331 EXPORT_SYMBOL(boot_option_idle_override);
332
333 /*
334  * Powermanagement idle function, if any..
335  */
336 void (*pm_idle)(void);
337 EXPORT_SYMBOL(pm_idle);
338
339 #ifdef CONFIG_X86_32
340 /*
341  * This halt magic was a workaround for ancient floppy DMA
342  * wreckage. It should be safe to remove.
343  */
344 static int hlt_counter;
345 void disable_hlt(void)
346 {
347         hlt_counter++;
348 }
349 EXPORT_SYMBOL(disable_hlt);
350
351 void enable_hlt(void)
352 {
353         hlt_counter--;
354 }
355 EXPORT_SYMBOL(enable_hlt);
356
357 static inline int hlt_use_halt(void)
358 {
359         return (!hlt_counter && boot_cpu_data.hlt_works_ok);
360 }
361 #else
362 static inline int hlt_use_halt(void)
363 {
364         return 1;
365 }
366 #endif
367
368 /*
369  * We use this if we don't have any better
370  * idle routine..
371  */
372 void default_idle(void)
373 {
374         if (hlt_use_halt()) {
375                 trace_power_start(POWER_CSTATE, 1, smp_processor_id());
376                 trace_cpu_idle(1, smp_processor_id());
377                 current_thread_info()->status &= ~TS_POLLING;
378                 /*
379                  * TS_POLLING-cleared state must be visible before we
380                  * test NEED_RESCHED:
381                  */
382                 smp_mb();
383
384                 if (!need_resched())
385                         safe_halt();    /* enables interrupts racelessly */
386                 else
387                         local_irq_enable();
388                 current_thread_info()->status |= TS_POLLING;
389         } else {
390                 local_irq_enable();
391                 /* loop is done by the caller */
392                 cpu_relax();
393         }
394 }
395 #ifdef CONFIG_APM_MODULE
396 EXPORT_SYMBOL(default_idle);
397 #endif
398
399 void stop_this_cpu(void *dummy)
400 {
401         local_irq_disable();
402         /*
403          * Remove this CPU:
404          */
405         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
406         disable_local_APIC();
407
408         for (;;) {
409                 if (hlt_works(smp_processor_id()))
410                         halt();
411         }
412 }
413
414 static void do_nothing(void *unused)
415 {
416 }
417
418 /*
419  * cpu_idle_wait - Used to ensure that all the CPUs discard old value of
420  * pm_idle and update to new pm_idle value. Required while changing pm_idle
421  * handler on SMP systems.
422  *
423  * Caller must have changed pm_idle to the new value before the call. Old
424  * pm_idle value will not be used by any CPU after the return of this function.
425  */
426 void cpu_idle_wait(void)
427 {
428         smp_mb();
429         /* kick all the CPUs so that they exit out of pm_idle */
430         smp_call_function(do_nothing, NULL, 1);
431 }
432 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_idle_wait);
433
434 /*
435  * This uses new MONITOR/MWAIT instructions on P4 processors with PNI,
436  * which can obviate IPI to trigger checking of need_resched.
437  * We execute MONITOR against need_resched and enter optimized wait state
438  * through MWAIT. Whenever someone changes need_resched, we would be woken
439  * up from MWAIT (without an IPI).
440  *
441  * New with Core Duo processors, MWAIT can take some hints based on CPU
442  * capability.
443  */
444 void mwait_idle_with_hints(unsigned long ax, unsigned long cx)
445 {
446         trace_power_start(POWER_CSTATE, (ax>>4)+1, smp_processor_id());
447         trace_cpu_idle((ax>>4)+1, smp_processor_id());
448         if (!need_resched()) {
449                 if (cpu_has(&current_cpu_data, X86_FEATURE_CLFLUSH_MONITOR))
450                         clflush((void *)&current_thread_info()->flags);
451
452                 __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
453                 smp_mb();
454                 if (!need_resched())
455                         __mwait(ax, cx);
456         }
457 }
458
459 /* Default MONITOR/MWAIT with no hints, used for default C1 state */
460 static void mwait_idle(void)
461 {
462         if (!need_resched()) {
463                 trace_power_start(POWER_CSTATE, 1, smp_processor_id());
464                 trace_cpu_idle(1, smp_processor_id());
465                 if (cpu_has(&current_cpu_data, X86_FEATURE_CLFLUSH_MONITOR))
466                         clflush((void *)&current_thread_info()->flags);
467
468                 __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
469                 smp_mb();
470                 if (!need_resched())
471                         __sti_mwait(0, 0);
472                 else
473                         local_irq_enable();
474         } else
475                 local_irq_enable();
476 }
477
478 /*
479  * On SMP it's slightly faster (but much more power-consuming!)
480  * to poll the ->work.need_resched flag instead of waiting for the
481  * cross-CPU IPI to arrive. Use this option with caution.
482  */
483 static void poll_idle(void)
484 {
485         trace_power_start(POWER_CSTATE, 0, smp_processor_id());
486         trace_cpu_idle(0, smp_processor_id());
487         local_irq_enable();
488         while (!need_resched())
489                 cpu_relax();
490         trace_power_end(smp_processor_id());
491         trace_cpu_idle(PWR_EVENT_EXIT, smp_processor_id());
492 }
493
494 /*
495  * mwait selection logic:
496  *
497  * It depends on the CPU. For AMD CPUs that support MWAIT this is
498  * wrong. Family 0x10 and 0x11 CPUs will enter C1 on HLT. Powersavings
499  * then depend on a clock divisor and current Pstate of the core. If
500  * all cores of a processor are in halt state (C1) the processor can
501  * enter the C1E (C1 enhanced) state. If mwait is used this will never
502  * happen.
503  *
504  * idle=mwait overrides this decision and forces the usage of mwait.
505  */
506 static int __cpuinitdata force_mwait;
507
508 #define MWAIT_INFO                      0x05
509 #define MWAIT_ECX_EXTENDED_INFO         0x01
510 #define MWAIT_EDX_C1                    0xf0
511
512 static int __cpuinit mwait_usable(const struct cpuinfo_x86 *c)
513 {
514         u32 eax, ebx, ecx, edx;
515
516         if (force_mwait)
517                 return 1;
518
519         if (c->cpuid_level < MWAIT_INFO)
520                 return 0;
521
522         cpuid(MWAIT_INFO, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
523         /* Check, whether EDX has extended info about MWAIT */
524         if (!(ecx & MWAIT_ECX_EXTENDED_INFO))
525                 return 1;
526
527         /*
528          * edx enumeratios MONITOR/MWAIT extensions. Check, whether
529          * C1  supports MWAIT
530          */
531         return (edx & MWAIT_EDX_C1);
532 }
533
534 bool c1e_detected;
535 EXPORT_SYMBOL(c1e_detected);
536
537 static cpumask_var_t c1e_mask;
538
539 void c1e_remove_cpu(int cpu)
540 {
541         if (c1e_mask != NULL)
542                 cpumask_clear_cpu(cpu, c1e_mask);
543 }
544
545 /*
546  * C1E aware idle routine. We check for C1E active in the interrupt
547  * pending message MSR. If we detect C1E, then we handle it the same
548  * way as C3 power states (local apic timer and TSC stop)
549  */
550 static void c1e_idle(void)
551 {
552         if (need_resched())
553                 return;
554
555         if (!c1e_detected) {
556                 u32 lo, hi;
557
558                 rdmsr(MSR_K8_INT_PENDING_MSG, lo, hi);
559
560                 if (lo & K8_INTP_C1E_ACTIVE_MASK) {
561                         c1e_detected = true;
562                         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_NONSTOP_TSC))
563                                 mark_tsc_unstable("TSC halt in AMD C1E");
564                         printk(KERN_INFO "System has AMD C1E enabled\n");
565                 }
566         }
567
568         if (c1e_detected) {
569                 int cpu = smp_processor_id();
570
571                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, c1e_mask)) {
572                         cpumask_set_cpu(cpu, c1e_mask);
573                         /*
574                          * Force broadcast so ACPI can not interfere.
575                          */
576                         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_FORCE,
577                                            &cpu);
578                         printk(KERN_INFO "Switch to broadcast mode on CPU%d\n",
579                                cpu);
580                 }
581                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_ENTER, &cpu);
582
583                 default_idle();
584
585                 /*
586                  * The switch back from broadcast mode needs to be
587                  * called with interrupts disabled.
588                  */
589                  local_irq_disable();
590                  clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_EXIT, &cpu);
591                  local_irq_enable();
592         } else
593                 default_idle();
594 }
595
596 void __cpuinit select_idle_routine(const struct cpuinfo_x86 *c)
597 {
598 #ifdef CONFIG_SMP
599         if (pm_idle == poll_idle && smp_num_siblings > 1) {
600                 printk_once(KERN_WARNING "WARNING: polling idle and HT enabled,"
601                         " performance may degrade.\n");
602         }
603 #endif
604         if (pm_idle)
605                 return;
606
607         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAIT) && mwait_usable(c)) {
608                 /*
609                  * One CPU supports mwait => All CPUs supports mwait
610                  */
611                 printk(KERN_INFO "using mwait in idle threads.\n");
612                 pm_idle = mwait_idle;
613         } else if (cpu_has_amd_erratum(amd_erratum_400)) {
614                 /* E400: APIC timer interrupt does not wake up CPU from C1e */
615                 printk(KERN_INFO "using C1E aware idle routine\n");
616                 pm_idle = c1e_idle;
617         } else
618                 pm_idle = default_idle;
619 }
620
621 void __init init_c1e_mask(void)
622 {
623         /* If we're using c1e_idle, we need to allocate c1e_mask. */
624         if (pm_idle == c1e_idle)
625                 zalloc_cpumask_var(&c1e_mask, GFP_KERNEL);
626 }
627
628 static int __init idle_setup(char *str)
629 {
630         if (!str)
631                 return -EINVAL;
632
633         if (!strcmp(str, "poll")) {
634                 printk("using polling idle threads.\n");
635                 pm_idle = poll_idle;
636         } else if (!strcmp(str, "mwait"))
637                 force_mwait = 1;
638         else if (!strcmp(str, "halt")) {
639                 /*
640                  * When the boot option of idle=halt is added, halt is
641                  * forced to be used for CPU idle. In such case CPU C2/C3
642                  * won't be used again.
643                  * To continue to load the CPU idle driver, don't touch
644                  * the boot_option_idle_override.
645                  */
646                 pm_idle = default_idle;
647                 idle_halt = 1;
648                 return 0;
649         } else if (!strcmp(str, "nomwait")) {
650                 /*
651                  * If the boot option of "idle=nomwait" is added,
652                  * it means that mwait will be disabled for CPU C2/C3
653                  * states. In such case it won't touch the variable
654                  * of boot_option_idle_override.
655                  */
656                 idle_nomwait = 1;
657                 return 0;
658         } else
659                 return -1;
660
661         boot_option_idle_override = 1;
662         return 0;
663 }
664 early_param("idle", idle_setup);
665
666 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
667 {
668         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
669                 sp -= get_random_int() % 8192;
670         return sp & ~0xf;
671 }
672
673 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
674 {
675         unsigned long range_end = mm->brk + 0x02000000;
676         return randomize_range(mm->brk, range_end, 0) ? : mm->brk;
677 }
678