arch/arm/kernel/process.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/kernel/process.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1996-2000 Russell King - Converted to ARM.
   5  *  Original Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11 #include <stdarg.h>
  12
  13 #include <linux/export.h>
  14 #include <linux/sched.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/mm.h>
  17 #include <linux/stddef.h>
  18 #include <linux/unistd.h>
  19 #include <linux/user.h>
  20 #include <linux/interrupt.h>
  21 #include <linux/kallsyms.h>
  22 #include <linux/init.h>
  23 #include <linux/elfcore.h>
  24 #include <linux/pm.h>
  25 #include <linux/tick.h>
  26 #include <linux/utsname.h>
  27 #include <linux/uaccess.h>
  28 #include <linux/random.h>
  29 #include <linux/hw_breakpoint.h>
  30 #include <linux/leds.h>
  31
  32 #include <asm/processor.h>
  33 #include <asm/thread_notify.h>
  34 #include <asm/stacktrace.h>
  35 #include <asm/system_misc.h>
  36 #include <asm/mach/time.h>
  37 #include <asm/tls.h>
  38 #include <asm/vdso.h>
  39
  40 #ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
  41 #include <linux/stackprotector.h>
  42 unsigned long __stack_chk_guard __read_mostly;
  43 EXPORT_SYMBOL(__stack_chk_guard);
  44 #endif
  45
  46 static const char *processor_modes[] __maybe_unused = {
  47   "USER_26", "FIQ_26" , "IRQ_26" , "SVC_26" , "UK4_26" , "UK5_26" , "UK6_26" , "UK7_26" ,
  48   "UK8_26" , "UK9_26" , "UK10_26", "UK11_26", "UK12_26", "UK13_26", "UK14_26", "UK15_26",
  49   "USER_32", "FIQ_32" , "IRQ_32" , "SVC_32" , "UK4_32" , "UK5_32" , "MON_32" , "ABT_32" ,
  50   "UK8_32" , "UK9_32" , "HYP_32", "UND_32" , "UK12_32", "UK13_32", "UK14_32", "SYS_32"
  51 };
  52
  53 static const char *isa_modes[] __maybe_unused = {
  54   "ARM" , "Thumb" , "Jazelle", "ThumbEE"
  55 };
  56
  57 /*
  58  * This is our default idle handler.
  59  */
  60
  61 void (*arm_pm_idle)(void);
  62
  63 /*
  64  * Called from the core idle loop.
  65  */
  66
  67 void arch_cpu_idle(void)
  68 {
  69         if (arm_pm_idle)
  70                 arm_pm_idle();
  71         else
  72                 cpu_do_idle();
  73         local_irq_enable();
  74 }
  75
  76 void arch_cpu_idle_prepare(void)
  77 {
  78         local_fiq_enable();
  79 }
  80
  81 void arch_cpu_idle_enter(void)
  82 {
  83         idle_notifier_call_chain(IDLE_START);
  84         ledtrig_cpu(CPU_LED_IDLE_START);
  85 #ifdef CONFIG_PL310_ERRATA_769419
  86         wmb();
  87 #endif
  88 }
  89
  90 void arch_cpu_idle_exit(void)
  91 {
  92         ledtrig_cpu(CPU_LED_IDLE_END);
  93         idle_notifier_call_chain(IDLE_END);
  94 }
  95
  96 /*
  97  * dump a block of kernel memory from around the given address
  98  */
  99 static void show_data(unsigned long addr, int nbytes, const char *name)
 100 {
 101         int     i, j;
 102         int     nlines;
 103         u32     *p;
 104
 105         /*
 106          * don't attempt to dump non-kernel addresses or
 107          * values that are probably just small negative numbers
 108          */
 109         if (addr < PAGE_OFFSET || addr > -256UL)
 110                 return;
 111
 112         printk("\n%s: %#lx:\n", name, addr);
 113
 114         /*
 115          * round address down to a 32 bit boundary
 116          * and always dump a multiple of 32 bytes
 117          */
 118         p = (u32 *)(addr & ~(sizeof(u32) - 1));
 119         nbytes += (addr & (sizeof(u32) - 1));
 120         nlines = (nbytes + 31) / 32;
 121
 122
 123         for (i = 0; i < nlines; i++) {
 124                 /*
 125                  * just display low 16 bits of address to keep
 126                  * each line of the dump < 80 characters
 127                  */
 128                 printk("%04lx ", (unsigned long)p & 0xffff);
 129                 for (j = 0; j < 8; j++) {
 130                         u32     data;
 131                         if (probe_kernel_address(p, data)) {
 132                                 printk(" ********");
 133                         } else {
 134                                 printk(" %08x", data);
 135                         }
 136                         ++p;
 137                 }
 138                 printk("\n");
 139         }
 140 }
 141
 142 static void show_extra_register_data(struct pt_regs *regs, int nbytes)
 143 {
 144         mm_segment_t fs;
 145
 146         fs = get_fs();
 147         set_fs(KERNEL_DS);
 148         show_data(regs->ARM_pc - nbytes, nbytes * 2, "PC");
 149         show_data(regs->ARM_lr - nbytes, nbytes * 2, "LR");
 150         show_data(regs->ARM_sp - nbytes, nbytes * 2, "SP");
 151         show_data(regs->ARM_ip - nbytes, nbytes * 2, "IP");
 152         show_data(regs->ARM_fp - nbytes, nbytes * 2, "FP");
 153         show_data(regs->ARM_r0 - nbytes, nbytes * 2, "R0");
 154         show_data(regs->ARM_r1 - nbytes, nbytes * 2, "R1");
 155         show_data(regs->ARM_r2 - nbytes, nbytes * 2, "R2");
 156         show_data(regs->ARM_r3 - nbytes, nbytes * 2, "R3");
 157         show_data(regs->ARM_r4 - nbytes, nbytes * 2, "R4");
 158         show_data(regs->ARM_r5 - nbytes, nbytes * 2, "R5");
 159         show_data(regs->ARM_r6 - nbytes, nbytes * 2, "R6");
 160         show_data(regs->ARM_r7 - nbytes, nbytes * 2, "R7");
 161         show_data(regs->ARM_r8 - nbytes, nbytes * 2, "R8");
 162         show_data(regs->ARM_r9 - nbytes, nbytes * 2, "R9");
 163         show_data(regs->ARM_r10 - nbytes, nbytes * 2, "R10");
 164         set_fs(fs);
 165 }
 166
 167 void __show_regs(struct pt_regs *regs)
 168 {
 169         unsigned long flags;
 170         char buf[64];
 171 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
 172         unsigned int domain;
 173 #ifdef CONFIG_CPU_SW_DOMAIN_PAN
 174         /*
 175          * Get the domain register for the parent context. In user
 176          * mode, we don't save the DACR, so lets use what it should
 177          * be. For other modes, we place it after the pt_regs struct.
 178          */
 179         if (user_mode(regs))
 180                 domain = DACR_UACCESS_ENABLE;
 181         else
 182                 domain = *(unsigned int *)(regs + 1);
 183 #else
 184         domain = get_domain();
 185 #endif
 186 #endif
 187
 188         show_regs_print_info(KERN_DEFAULT);
 189
 190         print_symbol("PC is at %s\n", instruction_pointer(regs));
 191         print_symbol("LR is at %s\n", regs->ARM_lr);
 192         printk("pc : [<%08lx>]    lr : [<%08lx>]    psr: %08lx\n"
 193                "sp : %08lx  ip : %08lx  fp : %08lx\n",
 194                 regs->ARM_pc, regs->ARM_lr, regs->ARM_cpsr,
 195                 regs->ARM_sp, regs->ARM_ip, regs->ARM_fp);
 196         printk("r10: %08lx  r9 : %08lx  r8 : %08lx\n",
 197                 regs->ARM_r10, regs->ARM_r9,
 198                 regs->ARM_r8);
 199         printk("r7 : %08lx  r6 : %08lx  r5 : %08lx  r4 : %08lx\n",
 200                 regs->ARM_r7, regs->ARM_r6,
 201                 regs->ARM_r5, regs->ARM_r4);
 202         printk("r3 : %08lx  r2 : %08lx  r1 : %08lx  r0 : %08lx\n",
 203                 regs->ARM_r3, regs->ARM_r2,
 204                 regs->ARM_r1, regs->ARM_r0);
 205
 206         flags = regs->ARM_cpsr;
 207         buf[0] = flags & PSR_N_BIT ? 'N' : 'n';
 208         buf[1] = flags & PSR_Z_BIT ? 'Z' : 'z';
 209         buf[2] = flags & PSR_C_BIT ? 'C' : 'c';
 210         buf[3] = flags & PSR_V_BIT ? 'V' : 'v';
 211         buf[4] = '\0';
 212
 213 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
 214         {
 215                 const char *segment;
 216
 217                 if ((domain & domain_mask(DOMAIN_USER)) ==
 218                     domain_val(DOMAIN_USER, DOMAIN_NOACCESS))
 219                         segment = "none";
 220                 else if (get_fs() == get_ds())
 221                         segment = "kernel";
 222                 else
 223                         segment = "user";
 224
 225                 printk("Flags: %s  IRQs o%s  FIQs o%s  Mode %s  ISA %s  Segment %s\n",
 226                         buf, interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 227                         fast_interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 228                         processor_modes[processor_mode(regs)],
 229                         isa_modes[isa_mode(regs)], segment);
 230         }
 231 #else
 232         printk("xPSR: %08lx\n", regs->ARM_cpsr);
 233 #endif
 234
 235 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
 236         {
 237                 unsigned int ctrl;
 238
 239                 buf[0] = '\0';
 240 #ifdef CONFIG_CPU_CP15_MMU
 241                 {
 242                         unsigned int transbase;
 243                         asm("mrc p15, 0, %0, c2, c0\n\t"
 244                             : "=r" (transbase));
 245                         snprintf(buf, sizeof(buf), "  Table: %08x  DAC: %08x",
 246                                 transbase, domain);
 247                 }
 248 #endif
 249                 asm("mrc p15, 0, %0, c1, c0\n" : "=r" (ctrl));
 250
 251                 printk("Control: %08x%s\n", ctrl, buf);
 252         }
 253 #endif
 254
 255         show_extra_register_data(regs, 128);
 256 }
 257
 258 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 259 {
 260         __show_regs(regs);
 261         dump_stack();
 262 }
 263
 264 ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(thread_notify_head);
 265
 266 EXPORT_SYMBOL_GPL(thread_notify_head);
 267
 268 /*
 269  * Free current thread data structures etc..
 270  */
 271 void exit_thread(void)
 272 {
 273         thread_notify(THREAD_NOTIFY_EXIT, current_thread_info());
 274 }
 275
 276 void flush_thread(void)
 277 {
 278         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 279         struct task_struct *tsk = current;
 280
 281         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
 282
 283         memset(thread->used_cp, 0, sizeof(thread->used_cp));
 284         memset(&tsk->thread.debug, 0, sizeof(struct debug_info));
 285         memset(&thread->fpstate, 0, sizeof(union fp_state));
 286
 287         flush_tls();
 288
 289         thread_notify(THREAD_NOTIFY_FLUSH, thread);
 290 }
 291
 292 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 293 {
 294 }
 295
 296 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
 297
 298 int
 299 copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long stack_start,
 300             unsigned long stk_sz, struct task_struct *p)
 301 {
 302         struct thread_info *thread = task_thread_info(p);
 303         struct pt_regs *childregs = task_pt_regs(p);
 304
 305         memset(&thread->cpu_context, 0, sizeof(struct cpu_context_save));
 306
 307 #ifdef CONFIG_CPU_USE_DOMAINS
 308         /*
 309          * Copy the initial value of the domain access control register
 310          * from the current thread: thread->addr_limit will have been
 311          * copied from the current thread via setup_thread_stack() in
 312          * kernel/fork.c
 313          */
 314         thread->cpu_domain = get_domain();
 315 #endif
 316
 317         if (likely(!(p->flags & PF_KTHREAD))) {
 318                 *childregs = *current_pt_regs();
 319                 childregs->ARM_r0 = 0;
 320                 if (stack_start)
 321                         childregs->ARM_sp = stack_start;
 322         } else {
 323                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
 324                 thread->cpu_context.r4 = stk_sz;
 325                 thread->cpu_context.r5 = stack_start;
 326                 childregs->ARM_cpsr = SVC_MODE;
 327         }
 328         thread->cpu_context.pc = (unsigned long)ret_from_fork;
 329         thread->cpu_context.sp = (unsigned long)childregs;
 330
 331         clear_ptrace_hw_breakpoint(p);
 332
 333         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 334                 thread->tp_value[0] = childregs->ARM_r3;
 335         thread->tp_value[1] = get_tpuser();
 336
 337         thread_notify(THREAD_NOTIFY_COPY, thread);
 338
 339         return 0;
 340 }
 341
 342 /*
 343  * Fill in the task's elfregs structure for a core dump.
 344  */
 345 int dump_task_regs(struct task_struct *t, elf_gregset_t *elfregs)
 346 {
 347         elf_core_copy_regs(elfregs, task_pt_regs(t));
 348         return 1;
 349 }
 350
 351 /*
 352  * fill in the fpe structure for a core dump...
 353  */
 354 int dump_fpu (struct pt_regs *regs, struct user_fp *fp)
 355 {
 356         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 357         int used_math = thread->used_cp[1] | thread->used_cp[2];
 358
 359         if (used_math)
 360                 memcpy(fp, &thread->fpstate.soft, sizeof (*fp));
 361
 362         return used_math != 0;
 363 }
 364 EXPORT_SYMBOL(dump_fpu);
 365
 366 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 367 {
 368         struct stackframe frame;
 369         unsigned long stack_page;
 370         int count = 0;
 371         if (!p || p == current || p->state == TASK_RUNNING)
 372                 return 0;
 373
 374         frame.fp = thread_saved_fp(p);
 375         frame.sp = thread_saved_sp(p);
 376         frame.lr = 0;                   /* recovered from the stack */
 377         frame.pc = thread_saved_pc(p);
 378         stack_page = (unsigned long)task_stack_page(p);
 379         do {
 380                 if (frame.sp < stack_page ||
 381                     frame.sp >= stack_page + THREAD_SIZE ||
 382                     unwind_frame(&frame) < 0)
 383                         return 0;
 384                 if (!in_sched_functions(frame.pc))
 385                         return frame.pc;
 386         } while (count ++ < 16);
 387         return 0;
 388 }
 389
 390 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
 391 {
 392         unsigned long range_end = mm->brk + 0x02000000;
 393         return randomize_range(mm->brk, range_end, 0) ? : mm->brk;
 394 }
 395
 396 #ifdef CONFIG_MMU
 397 #ifdef CONFIG_KUSER_HELPERS
 398 /*
 399  * The vectors page is always readable from user space for the
 400  * atomic helpers. Insert it into the gate_vma so that it is visible
 401  * through ptrace and /proc/<pid>/mem.
 402  */
 403 static struct vm_area_struct gate_vma = {
 404         .vm_start       = 0xffff0000,
 405         .vm_end         = 0xffff0000 + PAGE_SIZE,
 406         .vm_flags       = VM_READ | VM_EXEC | VM_MAYREAD | VM_MAYEXEC,
 407 };
 408
 409 static int __init gate_vma_init(void)
 410 {
 411         gate_vma.vm_page_prot = PAGE_READONLY_EXEC;
 412         return 0;
 413 }
 414 arch_initcall(gate_vma_init);
 415
 416 struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
 417 {
 418         return &gate_vma;
 419 }
 420
 421 int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
 422 {
 423         return (addr >= gate_vma.vm_start) && (addr < gate_vma.vm_end);
 424 }
 425
 426 int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr)
 427 {
 428         return in_gate_area(NULL, addr);
 429 }
 430 #define is_gate_vma(vma)        ((vma) == &gate_vma)
 431 #else
 432 #define is_gate_vma(vma)        0
 433 #endif
 434
 435 const char *arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma)
 436 {
 437         return is_gate_vma(vma) ? "[vectors]" : NULL;
 438 }
 439
 440 /* If possible, provide a placement hint at a random offset from the
 441  * stack for the sigpage and vdso pages.
 442  */
 443 static unsigned long sigpage_addr(const struct mm_struct *mm,
 444                                   unsigned int npages)
 445 {
 446         unsigned long offset;
 447         unsigned long first;
 448         unsigned long last;
 449         unsigned long addr;
 450         unsigned int slots;
 451
 452         first = PAGE_ALIGN(mm->start_stack);
 453
 454         last = TASK_SIZE - (npages << PAGE_SHIFT);
 455
 456         /* No room after stack? */
 457         if (first > last)
 458                 return 0;
 459
 460         /* Just enough room? */
 461         if (first == last)
 462                 return first;
 463
 464         slots = ((last - first) >> PAGE_SHIFT) + 1;
 465
 466         offset = get_random_int() % slots;
 467
 468         addr = first + (offset << PAGE_SHIFT);
 469
 470         return addr;
 471 }
 472
 473 static struct page *signal_page;
 474 extern struct page *get_signal_page(void);
 475
 476 static const struct vm_special_mapping sigpage_mapping = {
 477         .name = "[sigpage]",
 478         .pages = &signal_page,
 479 };
 480
 481 int arch_setup_additional_pages(struct linux_binprm *bprm, int uses_interp)
 482 {
 483         struct mm_struct *mm = current->mm;
 484         struct vm_area_struct *vma;
 485         unsigned long npages;
 486         unsigned long addr;
 487         unsigned long hint;
 488         int ret = 0;
 489
 490         if (!signal_page)
 491                 signal_page = get_signal_page();
 492         if (!signal_page)
 493                 return -ENOMEM;
 494
 495         npages = 1; /* for sigpage */
 496         npages += vdso_total_pages;
 497
 498         down_write(&mm->mmap_sem);
 499         hint = sigpage_addr(mm, npages);
 500         addr = get_unmapped_area(NULL, hint, npages << PAGE_SHIFT, 0, 0);
 501         if (IS_ERR_VALUE(addr)) {
 502                 ret = addr;
 503                 goto up_fail;
 504         }
 505
 506         vma = _install_special_mapping(mm, addr, PAGE_SIZE,
 507                 VM_READ | VM_EXEC | VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC,
 508                 &sigpage_mapping);
 509
 510         if (IS_ERR(vma)) {
 511                 ret = PTR_ERR(vma);
 512                 goto up_fail;
 513         }
 514
 515         mm->context.sigpage = addr;
 516
 517         /* Unlike the sigpage, failure to install the vdso is unlikely
 518          * to be fatal to the process, so no error check needed
 519          * here.
 520          */
 521         arm_install_vdso(mm, addr + PAGE_SIZE);
 522
 523  up_fail:
 524         up_write(&mm->mmap_sem);
 525         return ret;
 526 }
 527 #endif