x86: get rid of the insane TIF_ABI_PENDING bit
[~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/ds.h>
24 #include <asm/debugreg.h>
25
26 unsigned long idle_halt;
27 EXPORT_SYMBOL(idle_halt);
28 unsigned long idle_nomwait;
29 EXPORT_SYMBOL(idle_nomwait);
30
31 struct kmem_cache *task_xstate_cachep;
32
33 int arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst, struct task_struct *src)
34 {
35         *dst = *src;
36         if (src->thread.xstate) {
37                 dst->thread.xstate = kmem_cache_alloc(task_xstate_cachep,
38                                                       GFP_KERNEL);
39                 if (!dst->thread.xstate)
40                         return -ENOMEM;
41                 WARN_ON((unsigned long)dst->thread.xstate & 15);
42                 memcpy(dst->thread.xstate, src->thread.xstate, xstate_size);
43         }
44         return 0;
45 }
46
47 void free_thread_xstate(struct task_struct *tsk)
48 {
49         if (tsk->thread.xstate) {
50                 kmem_cache_free(task_xstate_cachep, tsk->thread.xstate);
51                 tsk->thread.xstate = NULL;
52         }
53
54         WARN(tsk->thread.ds_ctx, "leaking DS context\n");
55 }
56
57 void free_thread_info(struct thread_info *ti)
58 {
59         free_thread_xstate(ti->task);
60         free_pages((unsigned long)ti, get_order(THREAD_SIZE));
61 }
62
63 void arch_task_cache_init(void)
64 {
65         task_xstate_cachep =
66                 kmem_cache_create("task_xstate", xstate_size,
67                                   __alignof__(union thread_xstate),
68                                   SLAB_PANIC | SLAB_NOTRACK, NULL);
69 }
70
71 /*
72  * Free current thread data structures etc..
73  */
74 void exit_thread(void)
75 {
76         struct task_struct *me = current;
77         struct thread_struct *t = &me->thread;
78         unsigned long *bp = t->io_bitmap_ptr;
79
80         if (bp) {
81                 struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, get_cpu());
82
83                 t->io_bitmap_ptr = NULL;
84                 clear_thread_flag(TIF_IO_BITMAP);
85                 /*
86                  * Careful, clear this in the TSS too:
87                  */
88                 memset(tss->io_bitmap, 0xff, t->io_bitmap_max);
89                 t->io_bitmap_max = 0;
90                 put_cpu();
91                 kfree(bp);
92         }
93 }
94
95 void show_regs_common(void)
96 {
97         const char *board, *product;
98
99         board = dmi_get_system_info(DMI_BOARD_NAME);
100         if (!board)
101                 board = "";
102         product = dmi_get_system_info(DMI_PRODUCT_NAME);
103         if (!product)
104                 product = "";
105
106         printk(KERN_CONT "\n");
107         printk(KERN_DEFAULT "Pid: %d, comm: %.20s %s %s %.*s %s/%s\n",
108                 current->pid, current->comm, print_tainted(),
109                 init_utsname()->release,
110                 (int)strcspn(init_utsname()->version, " "),
111                 init_utsname()->version, board, product);
112 }
113
114 void flush_thread(void)
115 {
116         struct task_struct *tsk = current;
117
118         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
119         memset(tsk->thread.tls_array, 0, sizeof(tsk->thread.tls_array));
120         /*
121          * Forget coprocessor state..
122          */
123         tsk->fpu_counter = 0;
124         clear_fpu(tsk);
125         clear_used_math();
126 }
127
128 static void hard_disable_TSC(void)
129 {
130         write_cr4(read_cr4() | X86_CR4_TSD);
131 }
132
133 void disable_TSC(void)
134 {
135         preempt_disable();
136         if (!test_and_set_thread_flag(TIF_NOTSC))
137                 /*
138                  * Must flip the CPU state synchronously with
139                  * TIF_NOTSC in the current running context.
140                  */
141                 hard_disable_TSC();
142         preempt_enable();
143 }
144
145 static void hard_enable_TSC(void)
146 {
147         write_cr4(read_cr4() & ~X86_CR4_TSD);
148 }
149
150 static void enable_TSC(void)
151 {
152         preempt_disable();
153         if (test_and_clear_thread_flag(TIF_NOTSC))
154                 /*
155                  * Must flip the CPU state synchronously with
156                  * TIF_NOTSC in the current running context.
157                  */
158                 hard_enable_TSC();
159         preempt_enable();
160 }
161
162 int get_tsc_mode(unsigned long adr)
163 {
164         unsigned int val;
165
166         if (test_thread_flag(TIF_NOTSC))
167                 val = PR_TSC_SIGSEGV;
168         else
169                 val = PR_TSC_ENABLE;
170
171         return put_user(val, (unsigned int __user *)adr);
172 }
173
174 int set_tsc_mode(unsigned int val)
175 {
176         if (val == PR_TSC_SIGSEGV)
177                 disable_TSC();
178         else if (val == PR_TSC_ENABLE)
179                 enable_TSC();
180         else
181                 return -EINVAL;
182
183         return 0;
184 }
185
186 void __switch_to_xtra(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p,
187                       struct tss_struct *tss)
188 {
189         struct thread_struct *prev, *next;
190
191         prev = &prev_p->thread;
192         next = &next_p->thread;
193
194         if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_DS_AREA_MSR) ||
195             test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_DS_AREA_MSR))
196                 ds_switch_to(prev_p, next_p);
197         else if (next->debugctlmsr != prev->debugctlmsr)
198                 update_debugctlmsr(next->debugctlmsr);
199
200         if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_NOTSC) ^
201             test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_NOTSC)) {
202                 /* prev and next are different */
203                 if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_NOTSC))
204                         hard_disable_TSC();
205                 else
206                         hard_enable_TSC();
207         }
208
209         if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_IO_BITMAP)) {
210                 /*
211                  * Copy the relevant range of the IO bitmap.
212                  * Normally this is 128 bytes or less:
213                  */
214                 memcpy(tss->io_bitmap, next->io_bitmap_ptr,
215                        max(prev->io_bitmap_max, next->io_bitmap_max));
216         } else if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_IO_BITMAP)) {
217                 /*
218                  * Clear any possible leftover bits:
219                  */
220                 memset(tss->io_bitmap, 0xff, prev->io_bitmap_max);
221         }
222         propagate_user_return_notify(prev_p, next_p);
223 }
224
225 int sys_fork(struct pt_regs *regs)
226 {
227         return do_fork(SIGCHLD, regs->sp, regs, 0, NULL, NULL);
228 }
229
230 /*
231  * This is trivial, and on the face of it looks like it
232  * could equally well be done in user mode.
233  *
234  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
235  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
236  * done by calling the "clone()" system call directly, you
237  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
238  * the information you need.
239  */
240 int sys_vfork(struct pt_regs *regs)
241 {
242         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs->sp, regs, 0,
243                        NULL, NULL);
244 }
245
246 long
247 sys_clone(unsigned long clone_flags, unsigned long newsp,
248           void __user *parent_tid, void __user *child_tid, struct pt_regs *regs)
249 {
250         if (!newsp)
251                 newsp = regs->sp;
252         return do_fork(clone_flags, newsp, regs, 0, parent_tid, child_tid);
253 }
254
255 /*
256  * This gets run with %si containing the
257  * function to call, and %di containing
258  * the "args".
259  */
260 extern void kernel_thread_helper(void);
261
262 /*
263  * Create a kernel thread
264  */
265 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
266 {
267         struct pt_regs regs;
268
269         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
270
271         regs.si = (unsigned long) fn;
272         regs.di = (unsigned long) arg;
273
274 #ifdef CONFIG_X86_32
275         regs.ds = __USER_DS;
276         regs.es = __USER_DS;
277         regs.fs = __KERNEL_PERCPU;
278         regs.gs = __KERNEL_STACK_CANARY;
279 #else
280         regs.ss = __KERNEL_DS;
281 #endif
282
283         regs.orig_ax = -1;
284         regs.ip = (unsigned long) kernel_thread_helper;
285         regs.cs = __KERNEL_CS | get_kernel_rpl();
286         regs.flags = X86_EFLAGS_IF | 0x2;
287
288         /* Ok, create the new process.. */
289         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED, 0, &regs, 0, NULL, NULL);
290 }
291 EXPORT_SYMBOL(kernel_thread);
292
293 /*
294  * sys_execve() executes a new program.
295  */
296 long sys_execve(char __user *name, char __user * __user *argv,
297                 char __user * __user *envp, struct pt_regs *regs)
298 {
299         long error;
300         char *filename;
301
302         filename = getname(name);
303         error = PTR_ERR(filename);
304         if (IS_ERR(filename))
305                 return error;
306         error = do_execve(filename, argv, envp, regs);
307
308 #ifdef CONFIG_X86_32
309         if (error == 0) {
310                 /* Make sure we don't return using sysenter.. */
311                 set_thread_flag(TIF_IRET);
312         }
313 #endif
314
315         putname(filename);
316         return error;
317 }
318
319 /*
320  * Idle related variables and functions
321  */
322 unsigned long boot_option_idle_override = 0;
323 EXPORT_SYMBOL(boot_option_idle_override);
324
325 /*
326  * Powermanagement idle function, if any..
327  */
328 void (*pm_idle)(void);
329 EXPORT_SYMBOL(pm_idle);
330
331 #ifdef CONFIG_X86_32
332 /*
333  * This halt magic was a workaround for ancient floppy DMA
334  * wreckage. It should be safe to remove.
335  */
336 static int hlt_counter;
337 void disable_hlt(void)
338 {
339         hlt_counter++;
340 }
341 EXPORT_SYMBOL(disable_hlt);
342
343 void enable_hlt(void)
344 {
345         hlt_counter--;
346 }
347 EXPORT_SYMBOL(enable_hlt);
348
349 static inline int hlt_use_halt(void)
350 {
351         return (!hlt_counter && boot_cpu_data.hlt_works_ok);
352 }
353 #else
354 static inline int hlt_use_halt(void)
355 {
356         return 1;
357 }
358 #endif
359
360 /*
361  * We use this if we don't have any better
362  * idle routine..
363  */
364 void default_idle(void)
365 {
366         if (hlt_use_halt()) {
367                 trace_power_start(POWER_CSTATE, 1);
368                 current_thread_info()->status &= ~TS_POLLING;
369                 /*
370                  * TS_POLLING-cleared state must be visible before we
371                  * test NEED_RESCHED:
372                  */
373                 smp_mb();
374
375                 if (!need_resched())
376                         safe_halt();    /* enables interrupts racelessly */
377                 else
378                         local_irq_enable();
379                 current_thread_info()->status |= TS_POLLING;
380         } else {
381                 local_irq_enable();
382                 /* loop is done by the caller */
383                 cpu_relax();
384         }
385 }
386 #ifdef CONFIG_APM_MODULE
387 EXPORT_SYMBOL(default_idle);
388 #endif
389
390 void stop_this_cpu(void *dummy)
391 {
392         local_irq_disable();
393         /*
394          * Remove this CPU:
395          */
396         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
397         disable_local_APIC();
398
399         for (;;) {
400                 if (hlt_works(smp_processor_id()))
401                         halt();
402         }
403 }
404
405 static void do_nothing(void *unused)
406 {
407 }
408
409 /*
410  * cpu_idle_wait - Used to ensure that all the CPUs discard old value of
411  * pm_idle and update to new pm_idle value. Required while changing pm_idle
412  * handler on SMP systems.
413  *
414  * Caller must have changed pm_idle to the new value before the call. Old
415  * pm_idle value will not be used by any CPU after the return of this function.
416  */
417 void cpu_idle_wait(void)
418 {
419         smp_mb();
420         /* kick all the CPUs so that they exit out of pm_idle */
421         smp_call_function(do_nothing, NULL, 1);
422 }
423 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_idle_wait);
424
425 /*
426  * This uses new MONITOR/MWAIT instructions on P4 processors with PNI,
427  * which can obviate IPI to trigger checking of need_resched.
428  * We execute MONITOR against need_resched and enter optimized wait state
429  * through MWAIT. Whenever someone changes need_resched, we would be woken
430  * up from MWAIT (without an IPI).
431  *
432  * New with Core Duo processors, MWAIT can take some hints based on CPU
433  * capability.
434  */
435 void mwait_idle_with_hints(unsigned long ax, unsigned long cx)
436 {
437         trace_power_start(POWER_CSTATE, (ax>>4)+1);
438         if (!need_resched()) {
439                 if (cpu_has(&current_cpu_data, X86_FEATURE_CLFLUSH_MONITOR))
440                         clflush((void *)&current_thread_info()->flags);
441
442                 __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
443                 smp_mb();
444                 if (!need_resched())
445                         __mwait(ax, cx);
446         }
447 }
448
449 /* Default MONITOR/MWAIT with no hints, used for default C1 state */
450 static void mwait_idle(void)
451 {
452         if (!need_resched()) {
453                 trace_power_start(POWER_CSTATE, 1);
454                 if (cpu_has(&current_cpu_data, X86_FEATURE_CLFLUSH_MONITOR))
455                         clflush((void *)&current_thread_info()->flags);
456
457                 __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
458                 smp_mb();
459                 if (!need_resched())
460                         __sti_mwait(0, 0);
461                 else
462                         local_irq_enable();
463         } else
464                 local_irq_enable();
465 }
466
467 /*
468  * On SMP it's slightly faster (but much more power-consuming!)
469  * to poll the ->work.need_resched flag instead of waiting for the
470  * cross-CPU IPI to arrive. Use this option with caution.
471  */
472 static void poll_idle(void)
473 {
474         trace_power_start(POWER_CSTATE, 0);
475         local_irq_enable();
476         while (!need_resched())
477                 cpu_relax();
478         trace_power_end(0);
479 }
480
481 /*
482  * mwait selection logic:
483  *
484  * It depends on the CPU. For AMD CPUs that support MWAIT this is
485  * wrong. Family 0x10 and 0x11 CPUs will enter C1 on HLT. Powersavings
486  * then depend on a clock divisor and current Pstate of the core. If
487  * all cores of a processor are in halt state (C1) the processor can
488  * enter the C1E (C1 enhanced) state. If mwait is used this will never
489  * happen.
490  *
491  * idle=mwait overrides this decision and forces the usage of mwait.
492  */
493 static int __cpuinitdata force_mwait;
494
495 #define MWAIT_INFO                      0x05
496 #define MWAIT_ECX_EXTENDED_INFO         0x01
497 #define MWAIT_EDX_C1                    0xf0
498
499 static int __cpuinit mwait_usable(const struct cpuinfo_x86 *c)
500 {
501         u32 eax, ebx, ecx, edx;
502
503         if (force_mwait)
504                 return 1;
505
506         if (c->cpuid_level < MWAIT_INFO)
507                 return 0;
508
509         cpuid(MWAIT_INFO, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
510         /* Check, whether EDX has extended info about MWAIT */
511         if (!(ecx & MWAIT_ECX_EXTENDED_INFO))
512                 return 1;
513
514         /*
515          * edx enumeratios MONITOR/MWAIT extensions. Check, whether
516          * C1  supports MWAIT
517          */
518         return (edx & MWAIT_EDX_C1);
519 }
520
521 /*
522  * Check for AMD CPUs, which have potentially C1E support
523  */
524 static int __cpuinit check_c1e_idle(const struct cpuinfo_x86 *c)
525 {
526         if (c->x86_vendor != X86_VENDOR_AMD)
527                 return 0;
528
529         if (c->x86 < 0x0F)
530                 return 0;
531
532         /* Family 0x0f models < rev F do not have C1E */
533         if (c->x86 == 0x0f && c->x86_model < 0x40)
534                 return 0;
535
536         return 1;
537 }
538
539 static cpumask_var_t c1e_mask;
540 static int c1e_detected;
541
542 void c1e_remove_cpu(int cpu)
543 {
544         if (c1e_mask != NULL)
545                 cpumask_clear_cpu(cpu, c1e_mask);
546 }
547
548 /*
549  * C1E aware idle routine. We check for C1E active in the interrupt
550  * pending message MSR. If we detect C1E, then we handle it the same
551  * way as C3 power states (local apic timer and TSC stop)
552  */
553 static void c1e_idle(void)
554 {
555         if (need_resched())
556                 return;
557
558         if (!c1e_detected) {
559                 u32 lo, hi;
560
561                 rdmsr(MSR_K8_INT_PENDING_MSG, lo, hi);
562                 if (lo & K8_INTP_C1E_ACTIVE_MASK) {
563                         c1e_detected = 1;
564                         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_NONSTOP_TSC))
565                                 mark_tsc_unstable("TSC halt in AMD C1E");
566                         printk(KERN_INFO "System has AMD C1E enabled\n");
567                         set_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_AMDC1E);
568                 }
569         }
570
571         if (c1e_detected) {
572                 int cpu = smp_processor_id();
573
574                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, c1e_mask)) {
575                         cpumask_set_cpu(cpu, c1e_mask);
576                         /*
577                          * Force broadcast so ACPI can not interfere.
578                          */
579                         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_FORCE,
580                                            &cpu);
581                         printk(KERN_INFO "Switch to broadcast mode on CPU%d\n",
582                                cpu);
583                 }
584                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_ENTER, &cpu);
585
586                 default_idle();
587
588                 /*
589                  * The switch back from broadcast mode needs to be
590                  * called with interrupts disabled.
591                  */
592                  local_irq_disable();
593                  clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_EXIT, &cpu);
594                  local_irq_enable();
595         } else
596                 default_idle();
597 }
598
599 void __cpuinit select_idle_routine(const struct cpuinfo_x86 *c)
600 {
601 #ifdef CONFIG_SMP
602         if (pm_idle == poll_idle && smp_num_siblings > 1) {
603                 printk(KERN_WARNING "WARNING: polling idle and HT enabled,"
604                         " performance may degrade.\n");
605         }
606 #endif
607         if (pm_idle)
608                 return;
609
610         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAIT) && mwait_usable(c)) {
611                 /*
612                  * One CPU supports mwait => All CPUs supports mwait
613                  */
614                 printk(KERN_INFO "using mwait in idle threads.\n");
615                 pm_idle = mwait_idle;
616         } else if (check_c1e_idle(c)) {
617                 printk(KERN_INFO "using C1E aware idle routine\n");
618                 pm_idle = c1e_idle;
619         } else
620                 pm_idle = default_idle;
621 }
622
623 void __init init_c1e_mask(void)
624 {
625         /* If we're using c1e_idle, we need to allocate c1e_mask. */
626         if (pm_idle == c1e_idle)
627                 zalloc_cpumask_var(&c1e_mask, GFP_KERNEL);
628 }
629
630 static int __init idle_setup(char *str)
631 {
632         if (!str)
633                 return -EINVAL;
634
635         if (!strcmp(str, "poll")) {
636                 printk("using polling idle threads.\n");
637                 pm_idle = poll_idle;
638         } else if (!strcmp(str, "mwait"))
639                 force_mwait = 1;
640         else if (!strcmp(str, "halt")) {
641                 /*
642                  * When the boot option of idle=halt is added, halt is
643                  * forced to be used for CPU idle. In such case CPU C2/C3
644                  * won't be used again.
645                  * To continue to load the CPU idle driver, don't touch
646                  * the boot_option_idle_override.
647                  */
648                 pm_idle = default_idle;
649                 idle_halt = 1;
650                 return 0;
651         } else if (!strcmp(str, "nomwait")) {
652                 /*
653                  * If the boot option of "idle=nomwait" is added,
654                  * it means that mwait will be disabled for CPU C2/C3
655                  * states. In such case it won't touch the variable
656                  * of boot_option_idle_override.
657                  */
658                 idle_nomwait = 1;
659                 return 0;
660         } else
661                 return -1;
662
663         boot_option_idle_override = 1;
664         return 0;
665 }
666 early_param("idle", idle_setup);
667
668 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
669 {
670         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
671                 sp -= get_random_int() % 8192;
672         return sp & ~0xf;
673 }
674
675 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
676 {
677         unsigned long range_end = mm->brk + 0x02000000;
678         return randomize_range(mm->brk, range_end, 0) ? : mm->brk;
679 }
680