tile: ensure interrupts disabled for preempt_schedule_irq()
[cascardo/linux.git] / arch / tile / kernel / intvec_32.S
1 /*
2  * Copyright 2010 Tilera Corporation. All Rights Reserved.
3  *
4  *   This program is free software; you can redistribute it and/or
5  *   modify it under the terms of the GNU General Public License
6  *   as published by the Free Software Foundation, version 2.
7  *
8  *   This program is distributed in the hope that it will be useful, but
9  *   WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  *   MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
11  *   NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for
12  *   more details.
13  *
14  * Linux interrupt vectors.
15  */
16
17 #include <linux/linkage.h>
18 #include <linux/errno.h>
19 #include <linux/init.h>
20 #include <linux/unistd.h>
21 #include <asm/ptrace.h>
22 #include <asm/thread_info.h>
23 #include <asm/irqflags.h>
24 #include <asm/atomic_32.h>
25 #include <asm/asm-offsets.h>
26 #include <hv/hypervisor.h>
27 #include <arch/abi.h>
28 #include <arch/interrupts.h>
29 #include <arch/spr_def.h>
30
31 #define PTREGS_PTR(reg, ptreg) addli reg, sp, C_ABI_SAVE_AREA_SIZE + (ptreg)
32
33 #define PTREGS_OFFSET_SYSCALL PTREGS_OFFSET_REG(TREG_SYSCALL_NR)
34
35         .macro  push_reg reg, ptr=sp, delta=-4
36         {
37          sw     \ptr, \reg
38          addli  \ptr, \ptr, \delta
39         }
40         .endm
41
42         .macro  pop_reg reg, ptr=sp, delta=4
43         {
44          lw     \reg, \ptr
45          addli  \ptr, \ptr, \delta
46         }
47         .endm
48
49         .macro  pop_reg_zero reg, zreg, ptr=sp, delta=4
50         {
51          move   \zreg, zero
52          lw     \reg, \ptr
53          addi   \ptr, \ptr, \delta
54         }
55         .endm
56
57         .macro  push_extra_callee_saves reg
58         PTREGS_PTR(\reg, PTREGS_OFFSET_REG(51))
59         push_reg r51, \reg
60         push_reg r50, \reg
61         push_reg r49, \reg
62         push_reg r48, \reg
63         push_reg r47, \reg
64         push_reg r46, \reg
65         push_reg r45, \reg
66         push_reg r44, \reg
67         push_reg r43, \reg
68         push_reg r42, \reg
69         push_reg r41, \reg
70         push_reg r40, \reg
71         push_reg r39, \reg
72         push_reg r38, \reg
73         push_reg r37, \reg
74         push_reg r36, \reg
75         push_reg r35, \reg
76         push_reg r34, \reg, PTREGS_OFFSET_BASE - PTREGS_OFFSET_REG(34)
77         .endm
78
79         .macro  panic str
80         .pushsection .rodata, "a"
81 1:
82         .asciz  "\str"
83         .popsection
84         {
85          moveli r0, lo16(1b)
86         }
87         {
88          auli   r0, r0, ha16(1b)
89          jal    panic
90         }
91         .endm
92
93 #ifdef __COLLECT_LINKER_FEEDBACK__
94         .pushsection .text.intvec_feedback,"ax"
95 intvec_feedback:
96         .popsection
97 #endif
98
99         /*
100          * Default interrupt handler.
101          *
102          * vecnum is where we'll put this code.
103          * c_routine is the C routine we'll call.
104          *
105          * The C routine is passed two arguments:
106          * - A pointer to the pt_regs state.
107          * - The interrupt vector number.
108          *
109          * The "processing" argument specifies the code for processing
110          * the interrupt. Defaults to "handle_interrupt".
111          */
112         .macro  int_hand vecnum, vecname, c_routine, processing=handle_interrupt
113         .org    (\vecnum << 8)
114 intvec_\vecname:
115         .ifc    \vecnum, INT_SWINT_1
116         blz     TREG_SYSCALL_NR_NAME, sys_cmpxchg
117         .endif
118
119         /* Temporarily save a register so we have somewhere to work. */
120
121         mtspr   SPR_SYSTEM_SAVE_K_1, r0
122         mfspr   r0, SPR_EX_CONTEXT_K_1
123
124         /* The cmpxchg code clears sp to force us to reset it here on fault. */
125         {
126          bz     sp, 2f
127          andi   r0, r0, SPR_EX_CONTEXT_1_1__PL_MASK  /* mask off ICS */
128         }
129
130         .ifc    \vecnum, INT_DOUBLE_FAULT
131         /*
132          * For double-faults from user-space, fall through to the normal
133          * register save and stack setup path.  Otherwise, it's the
134          * hypervisor giving us one last chance to dump diagnostics, and we
135          * branch to the kernel_double_fault routine to do so.
136          */
137         bz      r0, 1f
138         j       _kernel_double_fault
139 1:
140         .else
141         /*
142          * If we're coming from user-space, then set sp to the top of
143          * the kernel stack.  Otherwise, assume sp is already valid.
144          */
145         {
146          bnz    r0, 0f
147          move   r0, sp
148         }
149         .endif
150
151         .ifc    \c_routine, do_page_fault
152         /*
153          * The page_fault handler may be downcalled directly by the
154          * hypervisor even when Linux is running and has ICS set.
155          *
156          * In this case the contents of EX_CONTEXT_K_1 reflect the
157          * previous fault and can't be relied on to choose whether or
158          * not to reinitialize the stack pointer.  So we add a test
159          * to see whether SYSTEM_SAVE_K_2 has the high bit set,
160          * and if so we don't reinitialize sp, since we must be coming
161          * from Linux.  (In fact the precise case is !(val & ~1),
162          * but any Linux PC has to have the high bit set.)
163          *
164          * Note that the hypervisor *always* sets SYSTEM_SAVE_K_2 for
165          * any path that turns into a downcall to one of our TLB handlers.
166          */
167         mfspr   r0, SPR_SYSTEM_SAVE_K_2
168         {
169          blz    r0, 0f    /* high bit in S_S_1_2 is for a PC to use */
170          move   r0, sp
171         }
172         .endif
173
174 2:
175         /*
176          * SYSTEM_SAVE_K_0 holds the cpu number in the low bits, and
177          * the current stack top in the higher bits.  So we recover
178          * our stack top by just masking off the low bits, then
179          * point sp at the top aligned address on the actual stack page.
180          */
181         mfspr   r0, SPR_SYSTEM_SAVE_K_0
182         mm      r0, r0, zero, LOG2_NR_CPU_IDS, 31
183
184 0:
185         /*
186          * Align the stack mod 64 so we can properly predict what
187          * cache lines we need to write-hint to reduce memory fetch
188          * latency as we enter the kernel.  The layout of memory is
189          * as follows, with cache line 0 at the lowest VA, and cache
190          * line 4 just below the r0 value this "andi" computes.
191          * Note that we never write to cache line 4, and we skip
192          * cache line 1 for syscalls.
193          *
194          *    cache line 4: ptregs padding (two words)
195          *    cache line 3: r46...lr, pc, ex1, faultnum, orig_r0, flags, pad
196          *    cache line 2: r30...r45
197          *    cache line 1: r14...r29
198          *    cache line 0: 2 x frame, r0..r13
199          */
200 #if STACK_TOP_DELTA != 64
201 #error STACK_TOP_DELTA must be 64 for assumptions here and in task_pt_regs()
202 #endif
203         andi    r0, r0, -64
204
205         /*
206          * Push the first four registers on the stack, so that we can set
207          * them to vector-unique values before we jump to the common code.
208          *
209          * Registers are pushed on the stack as a struct pt_regs,
210          * with the sp initially just above the struct, and when we're
211          * done, sp points to the base of the struct, minus
212          * C_ABI_SAVE_AREA_SIZE, so we can directly jal to C code.
213          *
214          * This routine saves just the first four registers, plus the
215          * stack context so we can do proper backtracing right away,
216          * and defers to handle_interrupt to save the rest.
217          * The backtracer needs pc, ex1, lr, sp, r52, and faultnum.
218          */
219         addli   r0, r0, PTREGS_OFFSET_LR - (PTREGS_SIZE + KSTK_PTREGS_GAP)
220         wh64    r0    /* cache line 3 */
221         {
222          sw     r0, lr
223          addli  r0, r0, PTREGS_OFFSET_SP - PTREGS_OFFSET_LR
224         }
225         {
226          sw     r0, sp
227          addli  sp, r0, PTREGS_OFFSET_REG(52) - PTREGS_OFFSET_SP
228         }
229         {
230          sw     sp, r52
231          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_REG(1) - PTREGS_OFFSET_REG(52)
232         }
233         wh64    sp    /* cache line 0 */
234         {
235          sw     sp, r1
236          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_REG(2) - PTREGS_OFFSET_REG(1)
237         }
238         {
239          sw     sp, r2
240          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_REG(3) - PTREGS_OFFSET_REG(2)
241         }
242         {
243          sw     sp, r3
244          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_PC - PTREGS_OFFSET_REG(3)
245         }
246         mfspr   r0, SPR_EX_CONTEXT_K_0
247         .ifc \processing,handle_syscall
248         /*
249          * Bump the saved PC by one bundle so that when we return, we won't
250          * execute the same swint instruction again.  We need to do this while
251          * we're in the critical section.
252          */
253         addi    r0, r0, 8
254         .endif
255         {
256          sw     sp, r0
257          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_EX1 - PTREGS_OFFSET_PC
258         }
259         mfspr   r0, SPR_EX_CONTEXT_K_1
260         {
261          sw     sp, r0
262          addi   sp, sp, PTREGS_OFFSET_FAULTNUM - PTREGS_OFFSET_EX1
263         /*
264          * Use r0 for syscalls so it's a temporary; use r1 for interrupts
265          * so that it gets passed through unchanged to the handler routine.
266          * Note that the .if conditional confusingly spans bundles.
267          */
268          .ifc \processing,handle_syscall
269          movei  r0, \vecnum
270         }
271         {
272          sw     sp, r0
273          .else
274          movei  r1, \vecnum
275         }
276         {
277          sw     sp, r1
278          .endif
279          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_REG(0) - PTREGS_OFFSET_FAULTNUM
280         }
281         mfspr   r0, SPR_SYSTEM_SAVE_K_1    /* Original r0 */
282         {
283          sw     sp, r0
284          addi   sp, sp, -PTREGS_OFFSET_REG(0) - 4
285         }
286         {
287          sw     sp, zero        /* write zero into "Next SP" frame pointer */
288          addi   sp, sp, -4      /* leave SP pointing at bottom of frame */
289         }
290         .ifc \processing,handle_syscall
291         j       handle_syscall
292         .else
293         /*
294          * Capture per-interrupt SPR context to registers.
295          * We overload the meaning of r3 on this path such that if its bit 31
296          * is set, we have to mask all interrupts including NMIs before
297          * clearing the interrupt critical section bit.
298          * See discussion below at "finish_interrupt_save".
299          */
300         .ifc \c_routine, do_page_fault
301         mfspr   r2, SPR_SYSTEM_SAVE_K_3   /* address of page fault */
302         mfspr   r3, SPR_SYSTEM_SAVE_K_2   /* info about page fault */
303         .else
304         .ifc \vecnum, INT_DOUBLE_FAULT
305         {
306          mfspr  r2, SPR_SYSTEM_SAVE_K_2   /* double fault info from HV */
307          movei  r3, 0
308         }
309         .else
310         .ifc \c_routine, do_trap
311         {
312          mfspr  r2, GPV_REASON
313          movei  r3, 0
314         }
315         .else
316         .ifc \c_routine, op_handle_perf_interrupt
317         {
318          mfspr  r2, PERF_COUNT_STS
319          movei  r3, -1   /* not used, but set for consistency */
320         }
321         .else
322         .ifc \c_routine, op_handle_aux_perf_interrupt
323         {
324          mfspr  r2, AUX_PERF_COUNT_STS
325          movei  r3, -1   /* not used, but set for consistency */
326         }
327         .else
328         movei   r3, 0
329         .endif
330         .endif
331         .endif
332         .endif
333         .endif
334         /* Put function pointer in r0 */
335         moveli  r0, lo16(\c_routine)
336         {
337          auli   r0, r0, ha16(\c_routine)
338          j       \processing
339         }
340         .endif
341         ENDPROC(intvec_\vecname)
342
343 #ifdef __COLLECT_LINKER_FEEDBACK__
344         .pushsection .text.intvec_feedback,"ax"
345         .org    (\vecnum << 5)
346         FEEDBACK_ENTER_EXPLICIT(intvec_\vecname, .intrpt, 1 << 8)
347         jrp     lr
348         .popsection
349 #endif
350
351         .endm
352
353
354         /*
355          * Save the rest of the registers that we didn't save in the actual
356          * vector itself.  We can't use r0-r10 inclusive here.
357          */
358         .macro  finish_interrupt_save, function
359
360         /* If it's a syscall, save a proper orig_r0, otherwise just zero. */
361         PTREGS_PTR(r52, PTREGS_OFFSET_ORIG_R0)
362         {
363          .ifc \function,handle_syscall
364          sw     r52, r0
365          .else
366          sw     r52, zero
367          .endif
368          PTREGS_PTR(r52, PTREGS_OFFSET_TP)
369         }
370
371         /*
372          * For ordinary syscalls, we save neither caller- nor callee-
373          * save registers, since the syscall invoker doesn't expect the
374          * caller-saves to be saved, and the called kernel functions will
375          * take care of saving the callee-saves for us.
376          *
377          * For interrupts we save just the caller-save registers.  Saving
378          * them is required (since the "caller" can't save them).  Again,
379          * the called kernel functions will restore the callee-save
380          * registers for us appropriately.
381          *
382          * On return, we normally restore nothing special for syscalls,
383          * and just the caller-save registers for interrupts.
384          *
385          * However, there are some important caveats to all this:
386          *
387          * - We always save a few callee-save registers to give us
388          *   some scratchpad registers to carry across function calls.
389          *
390          * - fork/vfork/etc require us to save all the callee-save
391          *   registers, which we do in PTREGS_SYSCALL_ALL_REGS, below.
392          *
393          * - We always save r0..r5 and r10 for syscalls, since we need
394          *   to reload them a bit later for the actual kernel call, and
395          *   since we might need them for -ERESTARTNOINTR, etc.
396          *
397          * - Before invoking a signal handler, we save the unsaved
398          *   callee-save registers so they are visible to the
399          *   signal handler or any ptracer.
400          *
401          * - If the unsaved callee-save registers are modified, we set
402          *   a bit in pt_regs so we know to reload them from pt_regs
403          *   and not just rely on the kernel function unwinding.
404          *   (Done for ptrace register writes and SA_SIGINFO handler.)
405          */
406         {
407          sw     r52, tp
408          PTREGS_PTR(r52, PTREGS_OFFSET_REG(33))
409         }
410         wh64    r52    /* cache line 2 */
411         push_reg r33, r52
412         push_reg r32, r52
413         push_reg r31, r52
414         .ifc \function,handle_syscall
415         push_reg r30, r52, PTREGS_OFFSET_SYSCALL - PTREGS_OFFSET_REG(30)
416         push_reg TREG_SYSCALL_NR_NAME, r52, \
417           PTREGS_OFFSET_REG(5) - PTREGS_OFFSET_SYSCALL
418         .else
419
420         push_reg r30, r52, PTREGS_OFFSET_REG(29) - PTREGS_OFFSET_REG(30)
421         wh64    r52    /* cache line 1 */
422         push_reg r29, r52
423         push_reg r28, r52
424         push_reg r27, r52
425         push_reg r26, r52
426         push_reg r25, r52
427         push_reg r24, r52
428         push_reg r23, r52
429         push_reg r22, r52
430         push_reg r21, r52
431         push_reg r20, r52
432         push_reg r19, r52
433         push_reg r18, r52
434         push_reg r17, r52
435         push_reg r16, r52
436         push_reg r15, r52
437         push_reg r14, r52
438         push_reg r13, r52
439         push_reg r12, r52
440         push_reg r11, r52
441         push_reg r10, r52
442         push_reg r9, r52
443         push_reg r8, r52
444         push_reg r7, r52
445         push_reg r6, r52
446
447         .endif
448
449         push_reg r5, r52
450         sw      r52, r4
451
452         /* Load tp with our per-cpu offset. */
453 #ifdef CONFIG_SMP
454         {
455          mfspr  r20, SPR_SYSTEM_SAVE_K_0
456          moveli r21, lo16(__per_cpu_offset)
457         }
458         {
459          auli   r21, r21, ha16(__per_cpu_offset)
460          mm     r20, r20, zero, 0, LOG2_NR_CPU_IDS-1
461         }
462         s2a     r20, r20, r21
463         lw      tp, r20
464 #else
465         move    tp, zero
466 #endif
467
468         /*
469          * If we will be returning to the kernel, we will need to
470          * reset the interrupt masks to the state they had before.
471          * Set DISABLE_IRQ in flags iff we came from PL1 with irqs disabled.
472          * We load flags in r32 here so we can jump to .Lrestore_regs
473          * directly after do_page_fault_ics() if necessary.
474          */
475         mfspr   r32, SPR_EX_CONTEXT_K_1
476         {
477          andi   r32, r32, SPR_EX_CONTEXT_1_1__PL_MASK  /* mask off ICS */
478          PTREGS_PTR(r21, PTREGS_OFFSET_FLAGS)
479         }
480         bzt     r32, 1f       /* zero if from user space */
481         IRQS_DISABLED(r32)    /* zero if irqs enabled */
482 #if PT_FLAGS_DISABLE_IRQ != 1
483 # error Value of IRQS_DISABLED used to set PT_FLAGS_DISABLE_IRQ; fix
484 #endif
485 1:
486         .ifnc \function,handle_syscall
487         /* Record the fact that we saved the caller-save registers above. */
488         ori     r32, r32, PT_FLAGS_CALLER_SAVES
489         .endif
490         sw      r21, r32
491
492 #ifdef __COLLECT_LINKER_FEEDBACK__
493         /*
494          * Notify the feedback routines that we were in the
495          * appropriate fixed interrupt vector area.  Note that we
496          * still have ICS set at this point, so we can't invoke any
497          * atomic operations or we will panic.  The feedback
498          * routines internally preserve r0..r10 and r30 up.
499          */
500         .ifnc \function,handle_syscall
501         shli    r20, r1, 5
502         .else
503         moveli  r20, INT_SWINT_1 << 5
504         .endif
505         addli   r20, r20, lo16(intvec_feedback)
506         auli    r20, r20, ha16(intvec_feedback)
507         jalr    r20
508
509         /* And now notify the feedback routines that we are here. */
510         FEEDBACK_ENTER(\function)
511 #endif
512
513         /*
514          * we've captured enough state to the stack (including in
515          * particular our EX_CONTEXT state) that we can now release
516          * the interrupt critical section and replace it with our
517          * standard "interrupts disabled" mask value.  This allows
518          * synchronous interrupts (and profile interrupts) to punch
519          * through from this point onwards.
520          *
521          * If bit 31 of r3 is set during a non-NMI interrupt, we know we
522          * are on the path where the hypervisor has punched through our
523          * ICS with a page fault, so we call out to do_page_fault_ics()
524          * to figure out what to do with it.  If the fault was in
525          * an atomic op, we unlock the atomic lock, adjust the
526          * saved register state a little, and return "zero" in r4,
527          * falling through into the normal page-fault interrupt code.
528          * If the fault was in a kernel-space atomic operation, then
529          * do_page_fault_ics() resolves it itself, returns "one" in r4,
530          * and as a result goes directly to restoring registers and iret,
531          * without trying to adjust the interrupt masks at all.
532          * The do_page_fault_ics() API involves passing and returning
533          * a five-word struct (in registers) to avoid writing the
534          * save and restore code here.
535          */
536         .ifc \function,handle_nmi
537         IRQ_DISABLE_ALL(r20)
538         .else
539         .ifnc \function,handle_syscall
540         bgezt   r3, 1f
541         {
542          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
543          jal    do_page_fault_ics
544         }
545         FEEDBACK_REENTER(\function)
546         bzt     r4, 1f
547         j       .Lrestore_regs
548 1:
549         .endif
550         IRQ_DISABLE(r20, r21)
551         .endif
552         mtspr   INTERRUPT_CRITICAL_SECTION, zero
553
554         /*
555          * Prepare the first 256 stack bytes to be rapidly accessible
556          * without having to fetch the background data.  We don't really
557          * know how far to write-hint, but kernel stacks generally
558          * aren't that big, and write-hinting here does take some time.
559          */
560         addi    r52, sp, -64
561         {
562          wh64   r52
563          addi   r52, r52, -64
564         }
565         {
566          wh64   r52
567          addi   r52, r52, -64
568         }
569         {
570          wh64   r52
571          addi   r52, r52, -64
572         }
573         wh64    r52
574
575 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
576         .ifnc \function,handle_nmi
577         /*
578          * We finally have enough state set up to notify the irq
579          * tracing code that irqs were disabled on entry to the handler.
580          * The TRACE_IRQS_OFF call clobbers registers r0-r29.
581          * For syscalls, we already have the register state saved away
582          * on the stack, so we don't bother to do any register saves here,
583          * and later we pop the registers back off the kernel stack.
584          * For interrupt handlers, save r0-r3 in callee-saved registers.
585          */
586         .ifnc \function,handle_syscall
587         { move r30, r0; move r31, r1 }
588         { move r32, r2; move r33, r3 }
589         .endif
590         TRACE_IRQS_OFF
591         .ifnc \function,handle_syscall
592         { move r0, r30; move r1, r31 }
593         { move r2, r32; move r3, r33 }
594         .endif
595         .endif
596 #endif
597
598         .endm
599
600         .macro  check_single_stepping, kind, not_single_stepping
601         /*
602          * Check for single stepping in user-level priv
603          *   kind can be "normal", "ill", or "syscall"
604          * At end, if fall-thru
605          *   r29: thread_info->step_state
606          *   r28: &pt_regs->pc
607          *   r27: pt_regs->pc
608          *   r26: thread_info->step_state->buffer
609          */
610
611         /* Check for single stepping */
612         GET_THREAD_INFO(r29)
613         {
614          /* Get pointer to field holding step state */
615          addi   r29, r29, THREAD_INFO_STEP_STATE_OFFSET
616
617          /* Get pointer to EX1 in register state */
618          PTREGS_PTR(r27, PTREGS_OFFSET_EX1)
619         }
620         {
621          /* Get pointer to field holding PC */
622          PTREGS_PTR(r28, PTREGS_OFFSET_PC)
623
624          /* Load the pointer to the step state */
625          lw     r29, r29
626         }
627         /* Load EX1 */
628         lw      r27, r27
629         {
630          /* Points to flags */
631          addi   r23, r29, SINGLESTEP_STATE_FLAGS_OFFSET
632
633          /* No single stepping if there is no step state structure */
634          bzt    r29, \not_single_stepping
635         }
636         {
637          /* mask off ICS and any other high bits */
638          andi   r27, r27, SPR_EX_CONTEXT_1_1__PL_MASK
639
640          /* Load pointer to single step instruction buffer */
641          lw     r26, r29
642         }
643         /* Check priv state */
644         bnz     r27, \not_single_stepping
645
646         /* Get flags */
647         lw      r22, r23
648         {
649          /* Branch if single-step mode not enabled */
650          bbnst  r22, \not_single_stepping
651
652          /* Clear enabled flag */
653          andi   r22, r22, ~SINGLESTEP_STATE_MASK_IS_ENABLED
654         }
655         .ifc \kind,normal
656         {
657          /* Load PC */
658          lw     r27, r28
659
660          /* Point to the entry containing the original PC */
661          addi   r24, r29, SINGLESTEP_STATE_ORIG_PC_OFFSET
662         }
663         {
664          /* Disable single stepping flag */
665          sw     r23, r22
666         }
667         {
668          /* Get the original pc */
669          lw     r24, r24
670
671          /* See if the PC is at the start of the single step buffer */
672          seq    r25, r26, r27
673         }
674         /*
675          * NOTE: it is really expected that the PC be in the single step buffer
676          *       at this point
677          */
678         bzt     r25, \not_single_stepping
679
680         /* Restore the original PC */
681         sw      r28, r24
682         .else
683         .ifc \kind,syscall
684         {
685          /* Load PC */
686          lw     r27, r28
687
688          /* Point to the entry containing the next PC */
689          addi   r24, r29, SINGLESTEP_STATE_NEXT_PC_OFFSET
690         }
691         {
692          /* Increment the stopped PC by the bundle size */
693          addi   r26, r26, 8
694
695          /* Disable single stepping flag */
696          sw     r23, r22
697         }
698         {
699          /* Get the next pc */
700          lw     r24, r24
701
702          /*
703           * See if the PC is one bundle past the start of the
704           * single step buffer
705           */
706          seq    r25, r26, r27
707         }
708         {
709          /*
710           * NOTE: it is really expected that the PC be in the
711           * single step buffer at this point
712           */
713          bzt    r25, \not_single_stepping
714         }
715         /* Set to the next PC */
716         sw      r28, r24
717         .else
718         {
719          /* Point to 3rd bundle in buffer */
720          addi   r25, r26, 16
721
722          /* Load PC */
723          lw      r27, r28
724         }
725         {
726          /* Disable single stepping flag */
727          sw      r23, r22
728
729          /* See if the PC is in the single step buffer */
730          slte_u  r24, r26, r27
731         }
732         {
733          slte_u r25, r27, r25
734
735          /*
736           * NOTE: it is really expected that the PC be in the
737           * single step buffer at this point
738           */
739          bzt    r24, \not_single_stepping
740         }
741         bzt     r25, \not_single_stepping
742         .endif
743         .endif
744         .endm
745
746         /*
747          * Redispatch a downcall.
748          */
749         .macro  dc_dispatch vecnum, vecname
750         .org    (\vecnum << 8)
751 intvec_\vecname:
752         j       _hv_downcall_dispatch
753         ENDPROC(intvec_\vecname)
754         .endm
755
756         /*
757          * Common code for most interrupts.  The C function we're eventually
758          * going to is in r0, and the faultnum is in r1; the original
759          * values for those registers are on the stack.
760          */
761         .pushsection .text.handle_interrupt,"ax"
762 handle_interrupt:
763         finish_interrupt_save handle_interrupt
764
765         /*
766          * Check for if we are single stepping in user level. If so, then
767          * we need to restore the PC.
768          */
769
770         check_single_stepping normal, .Ldispatch_interrupt
771 .Ldispatch_interrupt:
772
773         /* Jump to the C routine; it should enable irqs as soon as possible. */
774         {
775          jalr   r0
776          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
777         }
778         FEEDBACK_REENTER(handle_interrupt)
779         {
780          movei  r30, 0   /* not an NMI */
781          j      interrupt_return
782         }
783         STD_ENDPROC(handle_interrupt)
784
785 /*
786  * This routine takes a boolean in r30 indicating if this is an NMI.
787  * If so, we also expect a boolean in r31 indicating whether to
788  * re-enable the oprofile interrupts.
789  *
790  * Note that .Lresume_userspace is jumped to directly in several
791  * places, and we need to make sure r30 is set correctly in those
792  * callers as well.
793  */
794 STD_ENTRY(interrupt_return)
795         /* If we're resuming to kernel space, don't check thread flags. */
796         {
797          bnz    r30, .Lrestore_all  /* NMIs don't special-case user-space */
798          PTREGS_PTR(r29, PTREGS_OFFSET_EX1)
799         }
800         lw      r29, r29
801         andi    r29, r29, SPR_EX_CONTEXT_1_1__PL_MASK  /* mask off ICS */
802         bzt     r29, .Lresume_userspace
803
804 #ifdef CONFIG_PREEMPT
805         /* Returning to kernel space. Check if we need preemption. */
806         GET_THREAD_INFO(r29)
807         addli   r28, r29, THREAD_INFO_FLAGS_OFFSET
808         {
809          lw     r28, r28
810          addli  r29, r29, THREAD_INFO_PREEMPT_COUNT_OFFSET
811         }
812         {
813          andi   r28, r28, _TIF_NEED_RESCHED
814          lw     r29, r29
815         }
816         bzt     r28, 1f
817         bnz     r29, 1f
818         /* Disable interrupts explicitly for preemption. */
819         IRQ_DISABLE(r20,r21)
820         TRACE_IRQS_OFF
821         jal     preempt_schedule_irq
822         FEEDBACK_REENTER(interrupt_return)
823 1:
824 #endif
825
826         /* If we're resuming to _cpu_idle_nap, bump PC forward by 8. */
827         {
828          PTREGS_PTR(r29, PTREGS_OFFSET_PC)
829          moveli r27, lo16(_cpu_idle_nap)
830         }
831         {
832          lw     r28, r29
833          auli   r27, r27, ha16(_cpu_idle_nap)
834         }
835         {
836          seq    r27, r27, r28
837         }
838         {
839          bbns   r27, .Lrestore_all
840          addi   r28, r28, 8
841         }
842         sw      r29, r28
843         j       .Lrestore_all
844
845 .Lresume_userspace:
846         FEEDBACK_REENTER(interrupt_return)
847
848         /*
849          * Use r33 to hold whether we have already loaded the callee-saves
850          * into ptregs.  We don't want to do it twice in this loop, since
851          * then we'd clobber whatever changes are made by ptrace, etc.
852          * Get base of stack in r32.
853          */
854         {
855          GET_THREAD_INFO(r32)
856          movei  r33, 0
857         }
858
859 .Lretry_work_pending:
860         /*
861          * Disable interrupts so as to make sure we don't
862          * miss an interrupt that sets any of the thread flags (like
863          * need_resched or sigpending) between sampling and the iret.
864          * Routines like schedule() or do_signal() may re-enable
865          * interrupts before returning.
866          */
867         IRQ_DISABLE(r20, r21)
868         TRACE_IRQS_OFF  /* Note: clobbers registers r0-r29 */
869
870
871         /* Check to see if there is any work to do before returning to user. */
872         {
873          addi   r29, r32, THREAD_INFO_FLAGS_OFFSET
874          moveli r1, lo16(_TIF_ALLWORK_MASK)
875         }
876         {
877          lw     r29, r29
878          auli   r1, r1, ha16(_TIF_ALLWORK_MASK)
879         }
880         and     r1, r29, r1
881         bzt     r1, .Lrestore_all
882
883         /*
884          * Make sure we have all the registers saved for signal
885          * handling, notify-resume, or single-step.  Call out to C
886          * code to figure out exactly what we need to do for each flag bit,
887          * then if necessary, reload the flags and recheck.
888          */
889         {
890          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
891          bnz    r33, 1f
892         }
893         push_extra_callee_saves r0
894         movei   r33, 1
895 1:      jal     do_work_pending
896         bnz     r0, .Lretry_work_pending
897
898         /*
899          * In the NMI case we
900          * omit the call to single_process_check_nohz, which normally checks
901          * to see if we should start or stop the scheduler tick, because
902          * we can't call arbitrary Linux code from an NMI context.
903          * We always call the homecache TLB deferral code to re-trigger
904          * the deferral mechanism.
905          *
906          * The other chunk of responsibility this code has is to reset the
907          * interrupt masks appropriately to reset irqs and NMIs.  We have
908          * to call TRACE_IRQS_OFF and TRACE_IRQS_ON to support all the
909          * lockdep-type stuff, but we can't set ICS until afterwards, since
910          * ICS can only be used in very tight chunks of code to avoid
911          * tripping over various assertions that it is off.
912          *
913          * (There is what looks like a window of vulnerability here since
914          * we might take a profile interrupt between the two SPR writes
915          * that set the mask, but since we write the low SPR word first,
916          * and our interrupt entry code checks the low SPR word, any
917          * profile interrupt will actually disable interrupts in both SPRs
918          * before returning, which is OK.)
919          */
920 .Lrestore_all:
921         PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_EX1)
922         {
923          lw     r0, r0
924          PTREGS_PTR(r32, PTREGS_OFFSET_FLAGS)
925         }
926         {
927          andi   r0, r0, SPR_EX_CONTEXT_1_1__PL_MASK
928          lw     r32, r32
929         }
930         bnz    r0, 1f
931         j       2f
932 #if PT_FLAGS_DISABLE_IRQ != 1
933 # error Assuming PT_FLAGS_DISABLE_IRQ == 1 so we can use bbnst below
934 #endif
935 1:      bbnst   r32, 2f
936         IRQ_DISABLE(r20,r21)
937         TRACE_IRQS_OFF
938         movei   r0, 1
939         mtspr   INTERRUPT_CRITICAL_SECTION, r0
940         bzt     r30, .Lrestore_regs
941         j       3f
942 2:      TRACE_IRQS_ON
943         movei   r0, 1
944         mtspr   INTERRUPT_CRITICAL_SECTION, r0
945         IRQ_ENABLE(r20, r21)
946         bzt     r30, .Lrestore_regs
947 3:
948
949
950         /*
951          * We now commit to returning from this interrupt, since we will be
952          * doing things like setting EX_CONTEXT SPRs and unwinding the stack
953          * frame.  No calls should be made to any other code after this point.
954          * This code should only be entered with ICS set.
955          * r32 must still be set to ptregs.flags.
956          * We launch loads to each cache line separately first, so we can
957          * get some parallelism out of the memory subsystem.
958          * We start zeroing caller-saved registers throughout, since
959          * that will save some cycles if this turns out to be a syscall.
960          */
961 .Lrestore_regs:
962         FEEDBACK_REENTER(interrupt_return)   /* called from elsewhere */
963
964         /*
965          * Rotate so we have one high bit and one low bit to test.
966          * - low bit says whether to restore all the callee-saved registers,
967          *   or just r30-r33, and r52 up.
968          * - high bit (i.e. sign bit) says whether to restore all the
969          *   caller-saved registers, or just r0.
970          */
971 #if PT_FLAGS_CALLER_SAVES != 2 || PT_FLAGS_RESTORE_REGS != 4
972 # error Rotate trick does not work :-)
973 #endif
974         {
975          rli    r20, r32, 30
976          PTREGS_PTR(sp, PTREGS_OFFSET_REG(0))
977         }
978
979         /*
980          * Load cache lines 0, 2, and 3 in that order, then use
981          * the last loaded value, which makes it likely that the other
982          * cache lines have also loaded, at which point we should be
983          * able to safely read all the remaining words on those cache
984          * lines without waiting for the memory subsystem.
985          */
986         pop_reg_zero r0, r28, sp, PTREGS_OFFSET_REG(30) - PTREGS_OFFSET_REG(0)
987         pop_reg_zero r30, r2, sp, PTREGS_OFFSET_PC - PTREGS_OFFSET_REG(30)
988         pop_reg_zero r21, r3, sp, PTREGS_OFFSET_EX1 - PTREGS_OFFSET_PC
989         pop_reg_zero lr, r4, sp, PTREGS_OFFSET_REG(52) - PTREGS_OFFSET_EX1
990         {
991          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_0, r21
992          move   r5, zero
993         }
994         {
995          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_1, lr
996          andi   lr, lr, SPR_EX_CONTEXT_1_1__PL_MASK  /* mask off ICS */
997         }
998
999         /* Restore callee-saveds that we actually use. */
1000         pop_reg_zero r52, r6, sp, PTREGS_OFFSET_REG(31) - PTREGS_OFFSET_REG(52)
1001         pop_reg_zero r31, r7
1002         pop_reg_zero r32, r8
1003         pop_reg_zero r33, r9, sp, PTREGS_OFFSET_REG(29) - PTREGS_OFFSET_REG(33)
1004
1005         /*
1006          * If we modified other callee-saveds, restore them now.
1007          * This is rare, but could be via ptrace or signal handler.
1008          */
1009         {
1010          move   r10, zero
1011          bbs    r20, .Lrestore_callees
1012         }
1013 .Lcontinue_restore_regs:
1014
1015         /* Check if we're returning from a syscall. */
1016         {
1017          move   r11, zero
1018          blzt   r20, 1f  /* no, so go restore callee-save registers */
1019         }
1020
1021         /*
1022          * Check if we're returning to userspace.
1023          * Note that if we're not, we don't worry about zeroing everything.
1024          */
1025         {
1026          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_LR - PTREGS_OFFSET_REG(29)
1027          bnz    lr, .Lkernel_return
1028         }
1029
1030         /*
1031          * On return from syscall, we've restored r0 from pt_regs, but we
1032          * clear the remainder of the caller-saved registers.  We could
1033          * restore the syscall arguments, but there's not much point,
1034          * and it ensures user programs aren't trying to use the
1035          * caller-saves if we clear them, as well as avoiding leaking
1036          * kernel pointers into userspace.
1037          */
1038         pop_reg_zero lr, r12, sp, PTREGS_OFFSET_TP - PTREGS_OFFSET_LR
1039         pop_reg_zero tp, r13, sp, PTREGS_OFFSET_SP - PTREGS_OFFSET_TP
1040         {
1041          lw     sp, sp
1042          move   r14, zero
1043          move   r15, zero
1044         }
1045         { move r16, zero; move r17, zero }
1046         { move r18, zero; move r19, zero }
1047         { move r20, zero; move r21, zero }
1048         { move r22, zero; move r23, zero }
1049         { move r24, zero; move r25, zero }
1050         { move r26, zero; move r27, zero }
1051
1052         /* Set r1 to errno if we are returning an error, otherwise zero. */
1053         {
1054          moveli r29, 4096
1055          sub    r1, zero, r0
1056         }
1057         slt_u   r29, r1, r29
1058         {
1059          mnz    r1, r29, r1
1060          move   r29, zero
1061         }
1062         iret
1063
1064         /*
1065          * Not a syscall, so restore caller-saved registers.
1066          * First kick off a load for cache line 1, which we're touching
1067          * for the first time here.
1068          */
1069         .align 64
1070 1:      pop_reg r29, sp, PTREGS_OFFSET_REG(1) - PTREGS_OFFSET_REG(29)
1071         pop_reg r1
1072         pop_reg r2
1073         pop_reg r3
1074         pop_reg r4
1075         pop_reg r5
1076         pop_reg r6
1077         pop_reg r7
1078         pop_reg r8
1079         pop_reg r9
1080         pop_reg r10
1081         pop_reg r11
1082         pop_reg r12
1083         pop_reg r13
1084         pop_reg r14
1085         pop_reg r15
1086         pop_reg r16
1087         pop_reg r17
1088         pop_reg r18
1089         pop_reg r19
1090         pop_reg r20
1091         pop_reg r21
1092         pop_reg r22
1093         pop_reg r23
1094         pop_reg r24
1095         pop_reg r25
1096         pop_reg r26
1097         pop_reg r27
1098         pop_reg r28, sp, PTREGS_OFFSET_LR - PTREGS_OFFSET_REG(28)
1099         /* r29 already restored above */
1100         bnz     lr, .Lkernel_return
1101         pop_reg lr, sp, PTREGS_OFFSET_TP - PTREGS_OFFSET_LR
1102         pop_reg tp, sp, PTREGS_OFFSET_SP - PTREGS_OFFSET_TP
1103         lw      sp, sp
1104         iret
1105
1106         /*
1107          * We can't restore tp when in kernel mode, since a thread might
1108          * have migrated from another cpu and brought a stale tp value.
1109          */
1110 .Lkernel_return:
1111         pop_reg lr, sp, PTREGS_OFFSET_SP - PTREGS_OFFSET_LR
1112         lw      sp, sp
1113         iret
1114
1115         /* Restore callee-saved registers from r34 to r51. */
1116 .Lrestore_callees:
1117         addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_REG(34) - PTREGS_OFFSET_REG(29)
1118         pop_reg r34
1119         pop_reg r35
1120         pop_reg r36
1121         pop_reg r37
1122         pop_reg r38
1123         pop_reg r39
1124         pop_reg r40
1125         pop_reg r41
1126         pop_reg r42
1127         pop_reg r43
1128         pop_reg r44
1129         pop_reg r45
1130         pop_reg r46
1131         pop_reg r47
1132         pop_reg r48
1133         pop_reg r49
1134         pop_reg r50
1135         pop_reg r51, sp, PTREGS_OFFSET_REG(29) - PTREGS_OFFSET_REG(51)
1136         j .Lcontinue_restore_regs
1137         STD_ENDPROC(interrupt_return)
1138
1139         /*
1140          * Some interrupts don't check for single stepping
1141          */
1142         .pushsection .text.handle_interrupt_no_single_step,"ax"
1143 handle_interrupt_no_single_step:
1144         finish_interrupt_save handle_interrupt_no_single_step
1145         {
1146          jalr   r0
1147          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
1148         }
1149         FEEDBACK_REENTER(handle_interrupt_no_single_step)
1150         {
1151          movei  r30, 0   /* not an NMI */
1152          j      interrupt_return
1153         }
1154         STD_ENDPROC(handle_interrupt_no_single_step)
1155
1156         /*
1157          * "NMI" interrupts mask ALL interrupts before calling the
1158          * handler, and don't check thread flags, etc., on the way
1159          * back out.  In general, the only things we do here for NMIs
1160          * are the register save/restore, fixing the PC if we were
1161          * doing single step, and the dataplane kernel-TLB management.
1162          * We don't (for example) deal with start/stop of the sched tick.
1163          */
1164         .pushsection .text.handle_nmi,"ax"
1165 handle_nmi:
1166         finish_interrupt_save handle_nmi
1167         check_single_stepping normal, .Ldispatch_nmi
1168 .Ldispatch_nmi:
1169         {
1170          jalr   r0
1171          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
1172         }
1173         FEEDBACK_REENTER(handle_nmi)
1174         j       interrupt_return
1175         STD_ENDPROC(handle_nmi)
1176
1177         /*
1178          * Parallel code for syscalls to handle_interrupt.
1179          */
1180         .pushsection .text.handle_syscall,"ax"
1181 handle_syscall:
1182         finish_interrupt_save handle_syscall
1183
1184         /*
1185          * Check for if we are single stepping in user level. If so, then
1186          * we need to restore the PC.
1187          */
1188         check_single_stepping syscall, .Ldispatch_syscall
1189 .Ldispatch_syscall:
1190
1191         /* Enable irqs. */
1192         TRACE_IRQS_ON
1193         IRQ_ENABLE(r20, r21)
1194
1195         /* Bump the counter for syscalls made on this tile. */
1196         moveli  r20, lo16(irq_stat + IRQ_CPUSTAT_SYSCALL_COUNT_OFFSET)
1197         auli    r20, r20, ha16(irq_stat + IRQ_CPUSTAT_SYSCALL_COUNT_OFFSET)
1198         add     r20, r20, tp
1199         lw      r21, r20
1200         addi    r21, r21, 1
1201         {
1202          sw     r20, r21
1203          GET_THREAD_INFO(r31)
1204         }
1205
1206         /* Trace syscalls, if requested. */
1207         addi    r31, r31, THREAD_INFO_FLAGS_OFFSET
1208         lw      r30, r31
1209         andi    r30, r30, _TIF_SYSCALL_TRACE
1210         bzt     r30, .Lrestore_syscall_regs
1211         {
1212          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
1213          jal    do_syscall_trace_enter
1214         }
1215         FEEDBACK_REENTER(handle_syscall)
1216
1217         /*
1218          * We always reload our registers from the stack at this
1219          * point.  They might be valid, if we didn't build with
1220          * TRACE_IRQFLAGS, and this isn't a dataplane tile, and we're not
1221          * doing syscall tracing, but there are enough cases now that it
1222          * seems simplest just to do the reload unconditionally.
1223          */
1224 .Lrestore_syscall_regs:
1225         PTREGS_PTR(r11, PTREGS_OFFSET_REG(0))
1226         pop_reg r0, r11
1227         pop_reg r1, r11
1228         pop_reg r2, r11
1229         pop_reg r3, r11
1230         pop_reg r4, r11
1231         pop_reg r5, r11, PTREGS_OFFSET_SYSCALL - PTREGS_OFFSET_REG(5)
1232         pop_reg TREG_SYSCALL_NR_NAME, r11
1233
1234         /* Ensure that the syscall number is within the legal range. */
1235         moveli  r21, __NR_syscalls
1236         {
1237          slt_u  r21, TREG_SYSCALL_NR_NAME, r21
1238          moveli r20, lo16(sys_call_table)
1239         }
1240         {
1241          bbns   r21, .Linvalid_syscall
1242          auli   r20, r20, ha16(sys_call_table)
1243         }
1244         s2a     r20, TREG_SYSCALL_NR_NAME, r20
1245         lw      r20, r20
1246
1247         /* Jump to syscall handler. */
1248         jalr    r20
1249 .Lhandle_syscall_link: /* value of "lr" after "jalr r20" above */
1250
1251         /*
1252          * Write our r0 onto the stack so it gets restored instead
1253          * of whatever the user had there before.
1254          */
1255         PTREGS_PTR(r29, PTREGS_OFFSET_REG(0))
1256         sw      r29, r0
1257
1258 .Lsyscall_sigreturn_skip:
1259         FEEDBACK_REENTER(handle_syscall)
1260
1261         /* Do syscall trace again, if requested. */
1262         lw      r30, r31
1263         andi    r30, r30, _TIF_SYSCALL_TRACE
1264         bzt     r30, 1f
1265         {
1266          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
1267          jal    do_syscall_trace_exit
1268         }
1269         FEEDBACK_REENTER(handle_syscall)
1270 1:      {
1271          movei  r30, 0               /* not an NMI */
1272          j      .Lresume_userspace   /* jump into middle of interrupt_return */
1273         }
1274
1275 .Linvalid_syscall:
1276         /* Report an invalid syscall back to the user program */
1277         {
1278          PTREGS_PTR(r29, PTREGS_OFFSET_REG(0))
1279          movei  r28, -ENOSYS
1280         }
1281         sw      r29, r28
1282         {
1283          movei  r30, 0               /* not an NMI */
1284          j      .Lresume_userspace   /* jump into middle of interrupt_return */
1285         }
1286         STD_ENDPROC(handle_syscall)
1287
1288         /* Return the address for oprofile to suppress in backtraces. */
1289 STD_ENTRY_SECTION(handle_syscall_link_address, .text.handle_syscall)
1290         lnk     r0
1291         {
1292          addli  r0, r0, .Lhandle_syscall_link - .
1293          jrp    lr
1294         }
1295         STD_ENDPROC(handle_syscall_link_address)
1296
1297 STD_ENTRY(ret_from_fork)
1298         jal     sim_notify_fork
1299         jal     schedule_tail
1300         FEEDBACK_REENTER(ret_from_fork)
1301         {
1302          movei  r30, 0               /* not an NMI */
1303          j      .Lresume_userspace   /* jump into middle of interrupt_return */
1304         }
1305         STD_ENDPROC(ret_from_fork)
1306
1307 STD_ENTRY(ret_from_kernel_thread)
1308         jal     sim_notify_fork
1309         jal     schedule_tail
1310         FEEDBACK_REENTER(ret_from_fork)
1311         {
1312          move   r0, r31
1313          jalr   r30
1314         }
1315         FEEDBACK_REENTER(ret_from_kernel_thread)
1316         {
1317          movei  r30, 0               /* not an NMI */
1318          j      .Lresume_userspace   /* jump into middle of interrupt_return */
1319         }
1320         STD_ENDPROC(ret_from_kernel_thread)
1321
1322         /*
1323          * Code for ill interrupt.
1324          */
1325         .pushsection .text.handle_ill,"ax"
1326 handle_ill:
1327         finish_interrupt_save handle_ill
1328
1329         /*
1330          * Check for if we are single stepping in user level. If so, then
1331          * we need to restore the PC.
1332          */
1333         check_single_stepping ill, .Ldispatch_normal_ill
1334
1335         {
1336          /* See if the PC is the 1st bundle in the buffer */
1337          seq    r25, r27, r26
1338
1339          /* Point to the 2nd bundle in the buffer */
1340          addi   r26, r26, 8
1341         }
1342         {
1343          /* Point to the original pc */
1344          addi   r24, r29, SINGLESTEP_STATE_ORIG_PC_OFFSET
1345
1346          /* Branch if the PC is the 1st bundle in the buffer */
1347          bnz    r25, 3f
1348         }
1349         {
1350          /* See if the PC is the 2nd bundle of the buffer */
1351          seq    r25, r27, r26
1352
1353          /* Set PC to next instruction */
1354          addi   r24, r29, SINGLESTEP_STATE_NEXT_PC_OFFSET
1355         }
1356         {
1357          /* Point to flags */
1358          addi   r25, r29, SINGLESTEP_STATE_FLAGS_OFFSET
1359
1360          /* Branch if PC is in the second bundle */
1361          bz     r25, 2f
1362         }
1363         /* Load flags */
1364         lw      r25, r25
1365         {
1366          /*
1367           * Get the offset for the register to restore
1368           * Note: the lower bound is 2, so we have implicit scaling by 4.
1369           *  No multiplication of the register number by the size of a register
1370           *  is needed.
1371           */
1372          mm     r27, r25, zero, SINGLESTEP_STATE_TARGET_LB, \
1373                 SINGLESTEP_STATE_TARGET_UB
1374
1375          /* Mask Rewrite_LR */
1376          andi   r25, r25, SINGLESTEP_STATE_MASK_UPDATE
1377         }
1378         {
1379          addi   r29, r29, SINGLESTEP_STATE_UPDATE_VALUE_OFFSET
1380
1381          /* Don't rewrite temp register */
1382          bz     r25, 3f
1383         }
1384         {
1385          /* Get the temp value */
1386          lw     r29, r29
1387
1388          /* Point to where the register is stored */
1389          add    r27, r27, sp
1390         }
1391
1392         /* Add in the C ABI save area size to the register offset */
1393         addi    r27, r27, C_ABI_SAVE_AREA_SIZE
1394
1395         /* Restore the user's register with the temp value */
1396         sw      r27, r29
1397         j       3f
1398
1399 2:
1400         /* Must be in the third bundle */
1401         addi    r24, r29, SINGLESTEP_STATE_BRANCH_NEXT_PC_OFFSET
1402
1403 3:
1404         /* set PC and continue */
1405         lw      r26, r24
1406         {
1407          sw     r28, r26
1408          GET_THREAD_INFO(r0)
1409         }
1410
1411         /*
1412          * Clear TIF_SINGLESTEP to prevent recursion if we execute an ill.
1413          * The normal non-arch flow redundantly clears TIF_SINGLESTEP, but we
1414          * need to clear it here and can't really impose on all other arches.
1415          * So what's another write between friends?
1416          */
1417
1418         addi    r1, r0, THREAD_INFO_FLAGS_OFFSET
1419         {
1420          lw     r2, r1
1421          addi   r0, r0, THREAD_INFO_TASK_OFFSET  /* currently a no-op */
1422         }
1423         andi    r2, r2, ~_TIF_SINGLESTEP
1424         sw      r1, r2
1425
1426         /* Issue a sigtrap */
1427         {
1428          lw     r0, r0          /* indirect thru thread_info to get task_info*/
1429          addi   r1, sp, C_ABI_SAVE_AREA_SIZE  /* put ptregs pointer into r1 */
1430         }
1431
1432         jal     send_sigtrap    /* issue a SIGTRAP */
1433         FEEDBACK_REENTER(handle_ill)
1434         {
1435          movei  r30, 0               /* not an NMI */
1436          j      .Lresume_userspace   /* jump into middle of interrupt_return */
1437         }
1438
1439 .Ldispatch_normal_ill:
1440         {
1441          jalr   r0
1442          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
1443         }
1444         FEEDBACK_REENTER(handle_ill)
1445         {
1446          movei  r30, 0   /* not an NMI */
1447          j      interrupt_return
1448         }
1449         STD_ENDPROC(handle_ill)
1450
1451 /* Various stub interrupt handlers and syscall handlers */
1452
1453 STD_ENTRY_LOCAL(_kernel_double_fault)
1454         mfspr   r1, SPR_EX_CONTEXT_K_0
1455         move    r2, lr
1456         move    r3, sp
1457         move    r4, r52
1458         addi    sp, sp, -C_ABI_SAVE_AREA_SIZE
1459         j       kernel_double_fault
1460         STD_ENDPROC(_kernel_double_fault)
1461
1462 STD_ENTRY_LOCAL(bad_intr)
1463         mfspr   r2, SPR_EX_CONTEXT_K_0
1464         panic   "Unhandled interrupt %#x: PC %#lx"
1465         STD_ENDPROC(bad_intr)
1466
1467 /*
1468  * Special-case sigreturn to not write r0 to the stack on return.
1469  * This is technically more efficient, but it also avoids difficulties
1470  * in the 64-bit OS when handling 32-bit compat code, since we must not
1471  * sign-extend r0 for the sigreturn return-value case.
1472  */
1473 #define PTREGS_SYSCALL_SIGRETURN(x, reg)                \
1474         STD_ENTRY(_##x);                                \
1475         addli   lr, lr, .Lsyscall_sigreturn_skip - .Lhandle_syscall_link; \
1476         {                                               \
1477          PTREGS_PTR(reg, PTREGS_OFFSET_BASE);           \
1478          j      x                                       \
1479         };                                              \
1480         STD_ENDPROC(_##x)
1481
1482 PTREGS_SYSCALL_SIGRETURN(sys_rt_sigreturn, r0)
1483
1484 /* Save additional callee-saves to pt_regs and jump to standard function. */
1485 STD_ENTRY(_sys_clone)
1486         push_extra_callee_saves r4
1487         j       sys_clone
1488         STD_ENDPROC(_sys_clone)
1489
1490 /*
1491  * This entrypoint is taken for the cmpxchg and atomic_update fast
1492  * swints.  We may wish to generalize it to other fast swints at some
1493  * point, but for now there are just two very similar ones, which
1494  * makes it faster.
1495  *
1496  * The fast swint code is designed to have a small footprint.  It does
1497  * not save or restore any GPRs, counting on the caller-save registers
1498  * to be available to it on entry.  It does not modify any callee-save
1499  * registers (including "lr").  It does not check what PL it is being
1500  * called at, so you'd better not call it other than at PL0.
1501  * The <atomic.h> wrapper assumes it only clobbers r20-r29, so if
1502  * it ever is necessary to use more registers, be aware.
1503  *
1504  * It does not use the stack, but since it might be re-interrupted by
1505  * a page fault which would assume the stack was valid, it does
1506  * save/restore the stack pointer and zero it out to make sure it gets reset.
1507  * Since we always keep interrupts disabled, the hypervisor won't
1508  * clobber our EX_CONTEXT_K_x registers, so we don't save/restore them
1509  * (other than to advance the PC on return).
1510  *
1511  * We have to manually validate the user vs kernel address range
1512  * (since at PL1 we can read/write both), and for performance reasons
1513  * we don't allow cmpxchg on the fc000000 memory region, since we only
1514  * validate that the user address is below PAGE_OFFSET.
1515  *
1516  * We place it in the __HEAD section to ensure it is relatively
1517  * near to the intvec_SWINT_1 code (reachable by a conditional branch).
1518  *
1519  * Our use of ATOMIC_LOCK_REG here must match do_page_fault_ics().
1520  *
1521  * As we do in lib/atomic_asm_32.S, we bypass a store if the value we
1522  * would store is the same as the value we just loaded.
1523  */
1524         __HEAD
1525         .align 64
1526         /* Align much later jump on the start of a cache line. */
1527         nop
1528 #if PAGE_SIZE >= 0x10000
1529         nop
1530 #endif
1531 ENTRY(sys_cmpxchg)
1532
1533         /*
1534          * Save "sp" and set it zero for any possible page fault.
1535          *
1536          * HACK: We want to both zero sp and check r0's alignment,
1537          * so we do both at once. If "sp" becomes nonzero we
1538          * know r0 is unaligned and branch to the error handler that
1539          * restores sp, so this is OK.
1540          *
1541          * ICS is disabled right now so having a garbage but nonzero
1542          * sp is OK, since we won't execute any faulting instructions
1543          * when it is nonzero.
1544          */
1545         {
1546          move   r27, sp
1547          andi   sp, r0, 3
1548         }
1549
1550         /*
1551          * Get the lock address in ATOMIC_LOCK_REG, and also validate that the
1552          * address is less than PAGE_OFFSET, since that won't trap at PL1.
1553          * We only use bits less than PAGE_SHIFT to avoid having to worry
1554          * about aliasing among multiple mappings of the same physical page,
1555          * and we ignore the low 3 bits so we have one lock that covers
1556          * both a cmpxchg64() and a cmpxchg() on either its low or high word.
1557          * NOTE: this must match __atomic_hashed_lock() in lib/atomic_32.c.
1558          */
1559
1560 #if (PAGE_OFFSET & 0xffff) != 0
1561 # error Code here assumes PAGE_OFFSET can be loaded with just hi16()
1562 #endif
1563
1564         {
1565          /* Check for unaligned input. */
1566          bnz    sp, .Lcmpxchg_badaddr
1567          auli   r23, zero, hi16(PAGE_OFFSET)  /* hugepage-aligned */
1568         }
1569         {
1570          /*
1571           * Slide bits into position for 'mm'. We want to ignore
1572           * the low 3 bits of r0, and consider only the next
1573           * ATOMIC_HASH_SHIFT bits.
1574           * Because of C pointer arithmetic, we want to compute this:
1575           *
1576           * ((char*)atomic_locks +
1577           *  (((r0 >> 3) & ((1 << ATOMIC_HASH_SHIFT) - 1)) << 2))
1578           *
1579           * Instead of two shifts we just ">> 1", and use 'mm'
1580           * to ignore the low and high bits we don't want.
1581           */
1582          shri   r25, r0, 1
1583
1584          slt_u  r23, r0, r23
1585
1586          /*
1587           * Ensure that the TLB is loaded before we take out the lock.
1588           * This will start fetching the value all the way into our L1
1589           * as well (and if it gets modified before we grab the lock,
1590           * it will be invalidated from our cache before we reload it).
1591           */
1592          lw     r26, r0
1593         }
1594         {
1595          auli   r21, zero, ha16(atomic_locks)
1596
1597          bbns   r23, .Lcmpxchg_badaddr
1598         }
1599 #if PAGE_SIZE < 0x10000
1600         /* atomic_locks is page-aligned so for big pages we don't need this. */
1601         addli   r21, r21, lo16(atomic_locks)
1602 #endif
1603         {
1604          /*
1605           * Insert the hash bits into the page-aligned pointer.
1606           * ATOMIC_HASH_SHIFT is so big that we don't actually hash
1607           * the unmasked address bits, as that may cause unnecessary
1608           * collisions.
1609           */
1610          mm     ATOMIC_LOCK_REG_NAME, r25, r21, 2, (ATOMIC_HASH_SHIFT + 2) - 1
1611
1612          seqi   r23, TREG_SYSCALL_NR_NAME, __NR_FAST_cmpxchg64
1613         }
1614         {
1615          /* Branch away at this point if we're doing a 64-bit cmpxchg. */
1616          bbs    r23, .Lcmpxchg64
1617          andi   r23, r0, 7       /* Precompute alignment for cmpxchg64. */
1618         }
1619         {
1620          /*
1621           * We very carefully align the code that actually runs with
1622           * the lock held (twelve bundles) so that we know it is all in
1623           * the icache when we start.  This instruction (the jump) is
1624           * at the start of the first cache line, address zero mod 64;
1625           * we jump to the very end of the second cache line to get that
1626           * line loaded in the icache, then fall through to issue the tns
1627           * in the third cache line, at which point it's all cached.
1628           * Note that is for performance, not correctness.
1629           */
1630          j      .Lcmpxchg32_tns
1631         }
1632
1633 /* Symbol for do_page_fault_ics() to use to compare against the PC. */
1634 .global __sys_cmpxchg_grab_lock
1635 __sys_cmpxchg_grab_lock:
1636
1637         /*
1638          * Perform the actual cmpxchg or atomic_update.
1639          */
1640 .Ldo_cmpxchg32:
1641         {
1642          lw     r21, r0
1643          seqi   r23, TREG_SYSCALL_NR_NAME, __NR_FAST_atomic_update
1644          move   r24, r2
1645         }
1646         {
1647          seq    r22, r21, r1     /* See if cmpxchg matches. */
1648          and    r25, r21, r1     /* If atomic_update, compute (*mem & mask) */
1649         }
1650         {
1651          or     r22, r22, r23    /* Skip compare branch for atomic_update. */
1652          add    r25, r25, r2     /* Compute (*mem & mask) + addend. */
1653         }
1654         {
1655          mvnz   r24, r23, r25    /* Use atomic_update value if appropriate. */
1656          bbns   r22, .Lcmpxchg32_nostore
1657         }
1658         seq     r22, r24, r21    /* Are we storing the value we loaded? */
1659         bbs     r22, .Lcmpxchg32_nostore
1660         sw      r0, r24
1661
1662         /* The following instruction is the start of the second cache line. */
1663         /* Do slow mtspr here so the following "mf" waits less. */
1664         {
1665          move   sp, r27
1666          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_0, r28
1667         }
1668         mf
1669
1670         {
1671          move   r0, r21
1672          sw     ATOMIC_LOCK_REG_NAME, zero
1673         }
1674         iret
1675
1676         /* Duplicated code here in the case where we don't overlap "mf" */
1677 .Lcmpxchg32_nostore:
1678         {
1679          move   r0, r21
1680          sw     ATOMIC_LOCK_REG_NAME, zero
1681         }
1682         {
1683          move   sp, r27
1684          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_0, r28
1685         }
1686         iret
1687
1688         /*
1689          * The locking code is the same for 32-bit cmpxchg/atomic_update,
1690          * and for 64-bit cmpxchg.  We provide it as a macro and put
1691          * it into both versions.  We can't share the code literally
1692          * since it depends on having the right branch-back address.
1693          */
1694         .macro  cmpxchg_lock, bitwidth
1695
1696         /* Lock; if we succeed, jump back up to the read-modify-write. */
1697 #ifdef CONFIG_SMP
1698         tns     r21, ATOMIC_LOCK_REG_NAME
1699 #else
1700         /*
1701          * Non-SMP preserves all the lock infrastructure, to keep the
1702          * code simpler for the interesting (SMP) case.  However, we do
1703          * one small optimization here and in atomic_asm.S, which is
1704          * to fake out acquiring the actual lock in the atomic_lock table.
1705          */
1706         movei   r21, 0
1707 #endif
1708
1709         /* Issue the slow SPR here while the tns result is in flight. */
1710         mfspr   r28, SPR_EX_CONTEXT_K_0
1711
1712         {
1713          addi   r28, r28, 8    /* return to the instruction after the swint1 */
1714          bzt    r21, .Ldo_cmpxchg\bitwidth
1715         }
1716         /*
1717          * The preceding instruction is the last thing that must be
1718          * hot in the icache before we do the "tns" above.
1719          */
1720
1721 #ifdef CONFIG_SMP
1722         /*
1723          * We failed to acquire the tns lock on our first try.  Now use
1724          * bounded exponential backoff to retry, like __atomic_spinlock().
1725          */
1726         {
1727          moveli r23, 2048       /* maximum backoff time in cycles */
1728          moveli r25, 32         /* starting backoff time in cycles */
1729         }
1730 1:      mfspr   r26, CYCLE_LOW  /* get start point for this backoff */
1731 2:      mfspr   r22, CYCLE_LOW  /* test to see if we've backed off enough */
1732         sub     r22, r22, r26
1733         slt     r22, r22, r25
1734         bbst    r22, 2b
1735         {
1736          shli   r25, r25, 1     /* double the backoff; retry the tns */
1737          tns    r21, ATOMIC_LOCK_REG_NAME
1738         }
1739         slt     r26, r23, r25   /* is the proposed backoff too big? */
1740         {
1741          mvnz   r25, r26, r23
1742          bzt    r21, .Ldo_cmpxchg\bitwidth
1743         }
1744         j       1b
1745 #endif /* CONFIG_SMP */
1746         .endm
1747
1748 .Lcmpxchg32_tns:
1749         /*
1750          * This is the last instruction on the second cache line.
1751          * The nop here loads the second line, then we fall through
1752          * to the tns to load the third line before we take the lock.
1753          */
1754         nop
1755         cmpxchg_lock 32
1756
1757         /*
1758          * This code is invoked from sys_cmpxchg after most of the
1759          * preconditions have been checked.  We still need to check
1760          * that r0 is 8-byte aligned, since if it's not we won't
1761          * actually be atomic.  However, ATOMIC_LOCK_REG has the atomic
1762          * lock pointer and r27/r28 have the saved SP/PC.
1763          * r23 is holding "r0 & 7" so we can test for alignment.
1764          * The compare value is in r2/r3; the new value is in r4/r5.
1765          * On return, we must put the old value in r0/r1.
1766          */
1767         .align 64
1768 .Lcmpxchg64:
1769         {
1770          bzt     r23, .Lcmpxchg64_tns
1771         }
1772         j       .Lcmpxchg_badaddr
1773
1774 .Ldo_cmpxchg64:
1775         {
1776          lw     r21, r0
1777          addi   r25, r0, 4
1778         }
1779         {
1780          lw     r1, r25
1781         }
1782         seq     r26, r21, r2
1783         {
1784          bz     r26, .Lcmpxchg64_mismatch
1785          seq    r26, r1, r3
1786         }
1787         {
1788          bz     r26, .Lcmpxchg64_mismatch
1789         }
1790         sw      r0, r4
1791         sw      r25, r5
1792
1793         /*
1794          * The 32-bit path provides optimized "match" and "mismatch"
1795          * iret paths, but we don't have enough bundles in this cache line
1796          * to do that, so we just make even the "mismatch" path do an "mf".
1797          */
1798 .Lcmpxchg64_mismatch:
1799         {
1800          move   sp, r27
1801          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_0, r28
1802         }
1803         mf
1804         {
1805          move   r0, r21
1806          sw     ATOMIC_LOCK_REG_NAME, zero
1807         }
1808         iret
1809
1810 .Lcmpxchg64_tns:
1811         cmpxchg_lock 64
1812
1813
1814         /*
1815          * Reset sp and revector to sys_cmpxchg_badaddr(), which will
1816          * just raise the appropriate signal and exit.  Doing it this
1817          * way means we don't have to duplicate the code in intvec.S's
1818          * int_hand macro that locates the top of the stack.
1819          */
1820 .Lcmpxchg_badaddr:
1821         {
1822          moveli TREG_SYSCALL_NR_NAME, __NR_cmpxchg_badaddr
1823          move   sp, r27
1824         }
1825         j       intvec_SWINT_1
1826         ENDPROC(sys_cmpxchg)
1827         ENTRY(__sys_cmpxchg_end)
1828
1829
1830 /* The single-step support may need to read all the registers. */
1831 int_unalign:
1832         push_extra_callee_saves r0
1833         j       do_trap
1834
1835 /* Include .intrpt array of interrupt vectors */
1836         .section ".intrpt", "ax"
1837
1838 #define op_handle_perf_interrupt bad_intr
1839 #define op_handle_aux_perf_interrupt bad_intr
1840
1841 #ifndef CONFIG_HARDWALL
1842 #define do_hardwall_trap bad_intr
1843 #endif
1844
1845         int_hand     INT_ITLB_MISS, ITLB_MISS, \
1846                      do_page_fault, handle_interrupt_no_single_step
1847         int_hand     INT_MEM_ERROR, MEM_ERROR, bad_intr
1848         int_hand     INT_ILL, ILL, do_trap, handle_ill
1849         int_hand     INT_GPV, GPV, do_trap
1850         int_hand     INT_SN_ACCESS, SN_ACCESS, do_trap
1851         int_hand     INT_IDN_ACCESS, IDN_ACCESS, do_trap
1852         int_hand     INT_UDN_ACCESS, UDN_ACCESS, do_trap
1853         int_hand     INT_IDN_REFILL, IDN_REFILL, bad_intr
1854         int_hand     INT_UDN_REFILL, UDN_REFILL, bad_intr
1855         int_hand     INT_IDN_COMPLETE, IDN_COMPLETE, bad_intr
1856         int_hand     INT_UDN_COMPLETE, UDN_COMPLETE, bad_intr
1857         int_hand     INT_SWINT_3, SWINT_3, do_trap
1858         int_hand     INT_SWINT_2, SWINT_2, do_trap
1859         int_hand     INT_SWINT_1, SWINT_1, SYSCALL, handle_syscall
1860         int_hand     INT_SWINT_0, SWINT_0, do_trap
1861         int_hand     INT_UNALIGN_DATA, UNALIGN_DATA, int_unalign
1862         int_hand     INT_DTLB_MISS, DTLB_MISS, do_page_fault
1863         int_hand     INT_DTLB_ACCESS, DTLB_ACCESS, do_page_fault
1864         int_hand     INT_DMATLB_MISS, DMATLB_MISS, do_page_fault
1865         int_hand     INT_DMATLB_ACCESS, DMATLB_ACCESS, do_page_fault
1866         int_hand     INT_SNITLB_MISS, SNITLB_MISS, do_page_fault
1867         int_hand     INT_SN_NOTIFY, SN_NOTIFY, bad_intr
1868         int_hand     INT_SN_FIREWALL, SN_FIREWALL, do_hardwall_trap
1869         int_hand     INT_IDN_FIREWALL, IDN_FIREWALL, bad_intr
1870         int_hand     INT_UDN_FIREWALL, UDN_FIREWALL, do_hardwall_trap
1871         int_hand     INT_TILE_TIMER, TILE_TIMER, do_timer_interrupt
1872         int_hand     INT_IDN_TIMER, IDN_TIMER, bad_intr
1873         int_hand     INT_UDN_TIMER, UDN_TIMER, bad_intr
1874         int_hand     INT_DMA_NOTIFY, DMA_NOTIFY, bad_intr
1875         int_hand     INT_IDN_CA, IDN_CA, bad_intr
1876         int_hand     INT_UDN_CA, UDN_CA, bad_intr
1877         int_hand     INT_IDN_AVAIL, IDN_AVAIL, bad_intr
1878         int_hand     INT_UDN_AVAIL, UDN_AVAIL, bad_intr
1879         int_hand     INT_PERF_COUNT, PERF_COUNT, \
1880                      op_handle_perf_interrupt, handle_nmi
1881         int_hand     INT_INTCTRL_3, INTCTRL_3, bad_intr
1882 #if CONFIG_KERNEL_PL == 2
1883         dc_dispatch  INT_INTCTRL_2, INTCTRL_2
1884         int_hand     INT_INTCTRL_1, INTCTRL_1, bad_intr
1885 #else
1886         int_hand     INT_INTCTRL_2, INTCTRL_2, bad_intr
1887         dc_dispatch  INT_INTCTRL_1, INTCTRL_1
1888 #endif
1889         int_hand     INT_INTCTRL_0, INTCTRL_0, bad_intr
1890         int_hand     INT_MESSAGE_RCV_DWNCL, MESSAGE_RCV_DWNCL, \
1891                      hv_message_intr
1892         int_hand     INT_DEV_INTR_DWNCL, DEV_INTR_DWNCL, \
1893                      tile_dev_intr
1894         int_hand     INT_I_ASID, I_ASID, bad_intr
1895         int_hand     INT_D_ASID, D_ASID, bad_intr
1896         int_hand     INT_DMATLB_MISS_DWNCL, DMATLB_MISS_DWNCL, \
1897                      do_page_fault
1898         int_hand     INT_SNITLB_MISS_DWNCL, SNITLB_MISS_DWNCL, \
1899                      do_page_fault
1900         int_hand     INT_DMATLB_ACCESS_DWNCL, DMATLB_ACCESS_DWNCL, \
1901                      do_page_fault
1902         int_hand     INT_SN_CPL, SN_CPL, bad_intr
1903         int_hand     INT_DOUBLE_FAULT, DOUBLE_FAULT, do_trap
1904         int_hand     INT_AUX_PERF_COUNT, AUX_PERF_COUNT, \
1905                      op_handle_aux_perf_interrupt, handle_nmi
1906
1907         /* Synthetic interrupt delivered only by the simulator */
1908         int_hand     INT_BREAKPOINT, BREAKPOINT, do_breakpoint