]> rtime.felk.cvut.cz Git - can-eth-gw-linux.git/blob - arch/x86/kernel/process.c
Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/signal
[can-eth-gw-linux.git] / arch / x86 / kernel / process.c
1 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
2
3 #include <linux/errno.h>
4 #include <linux/kernel.h>
5 #include <linux/mm.h>
6 #include <linux/smp.h>
7 #include <linux/prctl.h>
8 #include <linux/slab.h>
9 #include <linux/sched.h>
10 #include <linux/module.h>
11 #include <linux/pm.h>
12 #include <linux/clockchips.h>
13 #include <linux/random.h>
14 #include <linux/user-return-notifier.h>
15 #include <linux/dmi.h>
16 #include <linux/utsname.h>
17 #include <linux/stackprotector.h>
18 #include <linux/tick.h>
19 #include <linux/cpuidle.h>
20 #include <trace/events/power.h>
21 #include <linux/hw_breakpoint.h>
22 #include <asm/cpu.h>
23 #include <asm/apic.h>
24 #include <asm/syscalls.h>
25 #include <asm/idle.h>
26 #include <asm/uaccess.h>
27 #include <asm/i387.h>
28 #include <asm/fpu-internal.h>
29 #include <asm/debugreg.h>
30 #include <asm/nmi.h>
31
32 /*
33  * per-CPU TSS segments. Threads are completely 'soft' on Linux,
34  * no more per-task TSS's. The TSS size is kept cacheline-aligned
35  * so they are allowed to end up in the .data..cacheline_aligned
36  * section. Since TSS's are completely CPU-local, we want them
37  * on exact cacheline boundaries, to eliminate cacheline ping-pong.
38  */
39 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct tss_struct, init_tss) = INIT_TSS;
40
41 #ifdef CONFIG_X86_64
42 static DEFINE_PER_CPU(unsigned char, is_idle);
43 static ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(idle_notifier);
44
45 void idle_notifier_register(struct notifier_block *n)
46 {
47         atomic_notifier_chain_register(&idle_notifier, n);
48 }
49 EXPORT_SYMBOL_GPL(idle_notifier_register);
50
51 void idle_notifier_unregister(struct notifier_block *n)
52 {
53         atomic_notifier_chain_unregister(&idle_notifier, n);
54 }
55 EXPORT_SYMBOL_GPL(idle_notifier_unregister);
56 #endif
57
58 struct kmem_cache *task_xstate_cachep;
59 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_xstate_cachep);
60
61 /*
62  * this gets called so that we can store lazy state into memory and copy the
63  * current task into the new thread.
64  */
65 int arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst, struct task_struct *src)
66 {
67         int ret;
68
69         *dst = *src;
70         if (fpu_allocated(&src->thread.fpu)) {
71                 memset(&dst->thread.fpu, 0, sizeof(dst->thread.fpu));
72                 ret = fpu_alloc(&dst->thread.fpu);
73                 if (ret)
74                         return ret;
75                 fpu_copy(dst, src);
76         }
77         return 0;
78 }
79
80 void free_thread_xstate(struct task_struct *tsk)
81 {
82         fpu_free(&tsk->thread.fpu);
83 }
84
85 void arch_release_task_struct(struct task_struct *tsk)
86 {
87         free_thread_xstate(tsk);
88 }
89
90 void arch_task_cache_init(void)
91 {
92         task_xstate_cachep =
93                 kmem_cache_create("task_xstate", xstate_size,
94                                   __alignof__(union thread_xstate),
95                                   SLAB_PANIC | SLAB_NOTRACK, NULL);
96 }
97
98 /*
99  * Free current thread data structures etc..
100  */
101 void exit_thread(void)
102 {
103         struct task_struct *me = current;
104         struct thread_struct *t = &me->thread;
105         unsigned long *bp = t->io_bitmap_ptr;
106
107         if (bp) {
108                 struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, get_cpu());
109
110                 t->io_bitmap_ptr = NULL;
111                 clear_thread_flag(TIF_IO_BITMAP);
112                 /*
113                  * Careful, clear this in the TSS too:
114                  */
115                 memset(tss->io_bitmap, 0xff, t->io_bitmap_max);
116                 t->io_bitmap_max = 0;
117                 put_cpu();
118                 kfree(bp);
119         }
120
121         drop_fpu(me);
122 }
123
124 void show_regs_common(void)
125 {
126         const char *vendor, *product, *board;
127
128         vendor = dmi_get_system_info(DMI_SYS_VENDOR);
129         if (!vendor)
130                 vendor = "";
131         product = dmi_get_system_info(DMI_PRODUCT_NAME);
132         if (!product)
133                 product = "";
134
135         /* Board Name is optional */
136         board = dmi_get_system_info(DMI_BOARD_NAME);
137
138         printk(KERN_DEFAULT "Pid: %d, comm: %.20s %s %s %.*s %s %s%s%s\n",
139                current->pid, current->comm, print_tainted(),
140                init_utsname()->release,
141                (int)strcspn(init_utsname()->version, " "),
142                init_utsname()->version,
143                vendor, product,
144                board ? "/" : "",
145                board ? board : "");
146 }
147
148 void flush_thread(void)
149 {
150         struct task_struct *tsk = current;
151
152         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
153         memset(tsk->thread.tls_array, 0, sizeof(tsk->thread.tls_array));
154         drop_init_fpu(tsk);
155         /*
156          * Free the FPU state for non xsave platforms. They get reallocated
157          * lazily at the first use.
158          */
159         if (!use_eager_fpu())
160                 free_thread_xstate(tsk);
161 }
162
163 static void hard_disable_TSC(void)
164 {
165         write_cr4(read_cr4() | X86_CR4_TSD);
166 }
167
168 void disable_TSC(void)
169 {
170         preempt_disable();
171         if (!test_and_set_thread_flag(TIF_NOTSC))
172                 /*
173                  * Must flip the CPU state synchronously with
174                  * TIF_NOTSC in the current running context.
175                  */
176                 hard_disable_TSC();
177         preempt_enable();
178 }
179
180 static void hard_enable_TSC(void)
181 {
182         write_cr4(read_cr4() & ~X86_CR4_TSD);
183 }
184
185 static void enable_TSC(void)
186 {
187         preempt_disable();
188         if (test_and_clear_thread_flag(TIF_NOTSC))
189                 /*
190                  * Must flip the CPU state synchronously with
191                  * TIF_NOTSC in the current running context.
192                  */
193                 hard_enable_TSC();
194         preempt_enable();
195 }
196
197 int get_tsc_mode(unsigned long adr)
198 {
199         unsigned int val;
200
201         if (test_thread_flag(TIF_NOTSC))
202                 val = PR_TSC_SIGSEGV;
203         else
204                 val = PR_TSC_ENABLE;
205
206         return put_user(val, (unsigned int __user *)adr);
207 }
208
209 int set_tsc_mode(unsigned int val)
210 {
211         if (val == PR_TSC_SIGSEGV)
212                 disable_TSC();
213         else if (val == PR_TSC_ENABLE)
214                 enable_TSC();
215         else
216                 return -EINVAL;
217
218         return 0;
219 }
220
221 void __switch_to_xtra(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p,
222                       struct tss_struct *tss)
223 {
224         struct thread_struct *prev, *next;
225
226         prev = &prev_p->thread;
227         next = &next_p->thread;
228
229         if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_BLOCKSTEP) ^
230             test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_BLOCKSTEP)) {
231                 unsigned long debugctl = get_debugctlmsr();
232
233                 debugctl &= ~DEBUGCTLMSR_BTF;
234                 if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_BLOCKSTEP))
235                         debugctl |= DEBUGCTLMSR_BTF;
236
237                 update_debugctlmsr(debugctl);
238         }
239
240         if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_NOTSC) ^
241             test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_NOTSC)) {
242                 /* prev and next are different */
243                 if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_NOTSC))
244                         hard_disable_TSC();
245                 else
246                         hard_enable_TSC();
247         }
248
249         if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_IO_BITMAP)) {
250                 /*
251                  * Copy the relevant range of the IO bitmap.
252                  * Normally this is 128 bytes or less:
253                  */
254                 memcpy(tss->io_bitmap, next->io_bitmap_ptr,
255                        max(prev->io_bitmap_max, next->io_bitmap_max));
256         } else if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_IO_BITMAP)) {
257                 /*
258                  * Clear any possible leftover bits:
259                  */
260                 memset(tss->io_bitmap, 0xff, prev->io_bitmap_max);
261         }
262         propagate_user_return_notify(prev_p, next_p);
263 }
264
265 int sys_fork(struct pt_regs *regs)
266 {
267         return do_fork(SIGCHLD, regs->sp, regs, 0, NULL, NULL);
268 }
269
270 /*
271  * This is trivial, and on the face of it looks like it
272  * could equally well be done in user mode.
273  *
274  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
275  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
276  * done by calling the "clone()" system call directly, you
277  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
278  * the information you need.
279  */
280 int sys_vfork(struct pt_regs *regs)
281 {
282         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs->sp, regs, 0,
283                        NULL, NULL);
284 }
285
286 long
287 sys_clone(unsigned long clone_flags, unsigned long newsp,
288           void __user *parent_tid, void __user *child_tid, struct pt_regs *regs)
289 {
290         if (!newsp)
291                 newsp = regs->sp;
292         return do_fork(clone_flags, newsp, regs, 0, parent_tid, child_tid);
293 }
294
295 /*
296  * Idle related variables and functions
297  */
298 unsigned long boot_option_idle_override = IDLE_NO_OVERRIDE;
299 EXPORT_SYMBOL(boot_option_idle_override);
300
301 /*
302  * Powermanagement idle function, if any..
303  */
304 void (*pm_idle)(void);
305 #ifdef CONFIG_APM_MODULE
306 EXPORT_SYMBOL(pm_idle);
307 #endif
308
309 static inline int hlt_use_halt(void)
310 {
311         return 1;
312 }
313
314 #ifndef CONFIG_SMP
315 static inline void play_dead(void)
316 {
317         BUG();
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_X86_64
322 void enter_idle(void)
323 {
324         this_cpu_write(is_idle, 1);
325         atomic_notifier_call_chain(&idle_notifier, IDLE_START, NULL);
326 }
327
328 static void __exit_idle(void)
329 {
330         if (x86_test_and_clear_bit_percpu(0, is_idle) == 0)
331                 return;
332         atomic_notifier_call_chain(&idle_notifier, IDLE_END, NULL);
333 }
334
335 /* Called from interrupts to signify idle end */
336 void exit_idle(void)
337 {
338         /* idle loop has pid 0 */
339         if (current->pid)
340                 return;
341         __exit_idle();
342 }
343 #endif
344
345 /*
346  * The idle thread. There's no useful work to be
347  * done, so just try to conserve power and have a
348  * low exit latency (ie sit in a loop waiting for
349  * somebody to say that they'd like to reschedule)
350  */
351 void cpu_idle(void)
352 {
353         /*
354          * If we're the non-boot CPU, nothing set the stack canary up
355          * for us.  CPU0 already has it initialized but no harm in
356          * doing it again.  This is a good place for updating it, as
357          * we wont ever return from this function (so the invalid
358          * canaries already on the stack wont ever trigger).
359          */
360         boot_init_stack_canary();
361         current_thread_info()->status |= TS_POLLING;
362
363         while (1) {
364                 tick_nohz_idle_enter();
365
366                 while (!need_resched()) {
367                         rmb();
368
369                         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
370                                 play_dead();
371
372                         /*
373                          * Idle routines should keep interrupts disabled
374                          * from here on, until they go to idle.
375                          * Otherwise, idle callbacks can misfire.
376                          */
377                         local_touch_nmi();
378                         local_irq_disable();
379
380                         enter_idle();
381
382                         /* Don't trace irqs off for idle */
383                         stop_critical_timings();
384
385                         /* enter_idle() needs rcu for notifiers */
386                         rcu_idle_enter();
387
388                         if (cpuidle_idle_call())
389                                 pm_idle();
390
391                         rcu_idle_exit();
392                         start_critical_timings();
393
394                         /* In many cases the interrupt that ended idle
395                            has already called exit_idle. But some idle
396                            loops can be woken up without interrupt. */
397                         __exit_idle();
398                 }
399
400                 tick_nohz_idle_exit();
401                 preempt_enable_no_resched();
402                 schedule();
403                 preempt_disable();
404         }
405 }
406
407 /*
408  * We use this if we don't have any better
409  * idle routine..
410  */
411 void default_idle(void)
412 {
413         if (hlt_use_halt()) {
414                 trace_power_start_rcuidle(POWER_CSTATE, 1, smp_processor_id());
415                 trace_cpu_idle_rcuidle(1, smp_processor_id());
416                 current_thread_info()->status &= ~TS_POLLING;
417                 /*
418                  * TS_POLLING-cleared state must be visible before we
419                  * test NEED_RESCHED:
420                  */
421                 smp_mb();
422
423                 if (!need_resched())
424                         safe_halt();    /* enables interrupts racelessly */
425                 else
426                         local_irq_enable();
427                 current_thread_info()->status |= TS_POLLING;
428                 trace_power_end_rcuidle(smp_processor_id());
429                 trace_cpu_idle_rcuidle(PWR_EVENT_EXIT, smp_processor_id());
430         } else {
431                 local_irq_enable();
432                 /* loop is done by the caller */
433                 cpu_relax();
434         }
435 }
436 #ifdef CONFIG_APM_MODULE
437 EXPORT_SYMBOL(default_idle);
438 #endif
439
440 bool set_pm_idle_to_default(void)
441 {
442         bool ret = !!pm_idle;
443
444         pm_idle = default_idle;
445
446         return ret;
447 }
448 void stop_this_cpu(void *dummy)
449 {
450         local_irq_disable();
451         /*
452          * Remove this CPU:
453          */
454         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
455         disable_local_APIC();
456
457         for (;;) {
458                 if (hlt_works(smp_processor_id()))
459                         halt();
460         }
461 }
462
463 /* Default MONITOR/MWAIT with no hints, used for default C1 state */
464 static void mwait_idle(void)
465 {
466         if (!need_resched()) {
467                 trace_power_start_rcuidle(POWER_CSTATE, 1, smp_processor_id());
468                 trace_cpu_idle_rcuidle(1, smp_processor_id());
469                 if (this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH_MONITOR))
470                         clflush((void *)&current_thread_info()->flags);
471
472                 __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
473                 smp_mb();
474                 if (!need_resched())
475                         __sti_mwait(0, 0);
476                 else
477                         local_irq_enable();
478                 trace_power_end_rcuidle(smp_processor_id());
479                 trace_cpu_idle_rcuidle(PWR_EVENT_EXIT, smp_processor_id());
480         } else
481                 local_irq_enable();
482 }
483
484 /*
485  * On SMP it's slightly faster (but much more power-consuming!)
486  * to poll the ->work.need_resched flag instead of waiting for the
487  * cross-CPU IPI to arrive. Use this option with caution.
488  */
489 static void poll_idle(void)
490 {
491         trace_power_start_rcuidle(POWER_CSTATE, 0, smp_processor_id());
492         trace_cpu_idle_rcuidle(0, smp_processor_id());
493         local_irq_enable();
494         while (!need_resched())
495                 cpu_relax();
496         trace_power_end_rcuidle(smp_processor_id());
497         trace_cpu_idle_rcuidle(PWR_EVENT_EXIT, smp_processor_id());
498 }
499
500 /*
501  * mwait selection logic:
502  *
503  * It depends on the CPU. For AMD CPUs that support MWAIT this is
504  * wrong. Family 0x10 and 0x11 CPUs will enter C1 on HLT. Powersavings
505  * then depend on a clock divisor and current Pstate of the core. If
506  * all cores of a processor are in halt state (C1) the processor can
507  * enter the C1E (C1 enhanced) state. If mwait is used this will never
508  * happen.
509  *
510  * idle=mwait overrides this decision and forces the usage of mwait.
511  */
512
513 #define MWAIT_INFO                      0x05
514 #define MWAIT_ECX_EXTENDED_INFO         0x01
515 #define MWAIT_EDX_C1                    0xf0
516
517 int mwait_usable(const struct cpuinfo_x86 *c)
518 {
519         u32 eax, ebx, ecx, edx;
520
521         /* Use mwait if idle=mwait boot option is given */
522         if (boot_option_idle_override == IDLE_FORCE_MWAIT)
523                 return 1;
524
525         /*
526          * Any idle= boot option other than idle=mwait means that we must not
527          * use mwait. Eg: idle=halt or idle=poll or idle=nomwait
528          */
529         if (boot_option_idle_override != IDLE_NO_OVERRIDE)
530                 return 0;
531
532         if (c->cpuid_level < MWAIT_INFO)
533                 return 0;
534
535         cpuid(MWAIT_INFO, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
536         /* Check, whether EDX has extended info about MWAIT */
537         if (!(ecx & MWAIT_ECX_EXTENDED_INFO))
538                 return 1;
539
540         /*
541          * edx enumeratios MONITOR/MWAIT extensions. Check, whether
542          * C1  supports MWAIT
543          */
544         return (edx & MWAIT_EDX_C1);
545 }
546
547 bool amd_e400_c1e_detected;
548 EXPORT_SYMBOL(amd_e400_c1e_detected);
549
550 static cpumask_var_t amd_e400_c1e_mask;
551
552 void amd_e400_remove_cpu(int cpu)
553 {
554         if (amd_e400_c1e_mask != NULL)
555                 cpumask_clear_cpu(cpu, amd_e400_c1e_mask);
556 }
557
558 /*
559  * AMD Erratum 400 aware idle routine. We check for C1E active in the interrupt
560  * pending message MSR. If we detect C1E, then we handle it the same
561  * way as C3 power states (local apic timer and TSC stop)
562  */
563 static void amd_e400_idle(void)
564 {
565         if (need_resched())
566                 return;
567
568         if (!amd_e400_c1e_detected) {
569                 u32 lo, hi;
570
571                 rdmsr(MSR_K8_INT_PENDING_MSG, lo, hi);
572
573                 if (lo & K8_INTP_C1E_ACTIVE_MASK) {
574                         amd_e400_c1e_detected = true;
575                         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_NONSTOP_TSC))
576                                 mark_tsc_unstable("TSC halt in AMD C1E");
577                         pr_info("System has AMD C1E enabled\n");
578                 }
579         }
580
581         if (amd_e400_c1e_detected) {
582                 int cpu = smp_processor_id();
583
584                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, amd_e400_c1e_mask)) {
585                         cpumask_set_cpu(cpu, amd_e400_c1e_mask);
586                         /*
587                          * Force broadcast so ACPI can not interfere.
588                          */
589                         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_FORCE,
590                                            &cpu);
591                         pr_info("Switch to broadcast mode on CPU%d\n", cpu);
592                 }
593                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_ENTER, &cpu);
594
595                 default_idle();
596
597                 /*
598                  * The switch back from broadcast mode needs to be
599                  * called with interrupts disabled.
600                  */
601                  local_irq_disable();
602                  clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_EXIT, &cpu);
603                  local_irq_enable();
604         } else
605                 default_idle();
606 }
607
608 void __cpuinit select_idle_routine(const struct cpuinfo_x86 *c)
609 {
610 #ifdef CONFIG_SMP
611         if (pm_idle == poll_idle && smp_num_siblings > 1) {
612                 pr_warn_once("WARNING: polling idle and HT enabled, performance may degrade\n");
613         }
614 #endif
615         if (pm_idle)
616                 return;
617
618         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAIT) && mwait_usable(c)) {
619                 /*
620                  * One CPU supports mwait => All CPUs supports mwait
621                  */
622                 pr_info("using mwait in idle threads\n");
623                 pm_idle = mwait_idle;
624         } else if (cpu_has_amd_erratum(amd_erratum_400)) {
625                 /* E400: APIC timer interrupt does not wake up CPU from C1e */
626                 pr_info("using AMD E400 aware idle routine\n");
627                 pm_idle = amd_e400_idle;
628         } else
629                 pm_idle = default_idle;
630 }
631
632 void __init init_amd_e400_c1e_mask(void)
633 {
634         /* If we're using amd_e400_idle, we need to allocate amd_e400_c1e_mask. */
635         if (pm_idle == amd_e400_idle)
636                 zalloc_cpumask_var(&amd_e400_c1e_mask, GFP_KERNEL);
637 }
638
639 static int __init idle_setup(char *str)
640 {
641         if (!str)
642                 return -EINVAL;
643
644         if (!strcmp(str, "poll")) {
645                 pr_info("using polling idle threads\n");
646                 pm_idle = poll_idle;
647                 boot_option_idle_override = IDLE_POLL;
648         } else if (!strcmp(str, "mwait")) {
649                 boot_option_idle_override = IDLE_FORCE_MWAIT;
650                 WARN_ONCE(1, "\"idle=mwait\" will be removed in 2012\n");
651         } else if (!strcmp(str, "halt")) {
652                 /*
653                  * When the boot option of idle=halt is added, halt is
654                  * forced to be used for CPU idle. In such case CPU C2/C3
655                  * won't be used again.
656                  * To continue to load the CPU idle driver, don't touch
657                  * the boot_option_idle_override.
658                  */
659                 pm_idle = default_idle;
660                 boot_option_idle_override = IDLE_HALT;
661         } else if (!strcmp(str, "nomwait")) {
662                 /*
663                  * If the boot option of "idle=nomwait" is added,
664                  * it means that mwait will be disabled for CPU C2/C3
665                  * states. In such case it won't touch the variable
666                  * of boot_option_idle_override.
667                  */
668                 boot_option_idle_override = IDLE_NOMWAIT;
669         } else
670                 return -1;
671
672         return 0;
673 }
674 early_param("idle", idle_setup);
675
676 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
677 {
678         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
679                 sp -= get_random_int() % 8192;
680         return sp & ~0xf;
681 }
682
683 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
684 {
685         unsigned long range_end = mm->brk + 0x02000000;
686         return randomize_range(mm->brk, range_end, 0) ? : mm->brk;
687 }
688