arch/tile: adopt prepare_exit_to_usermode() model from x86
[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, 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, handle_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          * Disable interrupts so as to make sure we don't
850          * miss an interrupt that sets any of the thread flags (like
851          * need_resched or sigpending) between sampling and the iret.
852          * Routines like schedule() or do_signal() may re-enable
853          * interrupts before returning.
854          */
855         IRQ_DISABLE(r20, r21)
856         TRACE_IRQS_OFF  /* Note: clobbers registers r0-r29 */
857
858         /*
859          * See if there are any work items (including single-shot items)
860          * to do.  If so, save the callee-save registers to pt_regs
861          * and then dispatch to C code.
862          */
863         GET_THREAD_INFO(r21)
864         {
865          addi   r22, r21, THREAD_INFO_FLAGS_OFFSET
866          moveli r20, lo16(_TIF_ALLWORK_MASK)
867         }
868         {
869          lw     r22, r22
870          auli   r20, r20, ha16(_TIF_ALLWORK_MASK)
871         }
872         and     r1, r22, r20
873         {
874          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
875          bzt    r1, .Lrestore_all
876         }
877         push_extra_callee_saves r0
878         jal     prepare_exit_to_usermode
879
880         /*
881          * In the NMI case we
882          * omit the call to single_process_check_nohz, which normally checks
883          * to see if we should start or stop the scheduler tick, because
884          * we can't call arbitrary Linux code from an NMI context.
885          * We always call the homecache TLB deferral code to re-trigger
886          * the deferral mechanism.
887          *
888          * The other chunk of responsibility this code has is to reset the
889          * interrupt masks appropriately to reset irqs and NMIs.  We have
890          * to call TRACE_IRQS_OFF and TRACE_IRQS_ON to support all the
891          * lockdep-type stuff, but we can't set ICS until afterwards, since
892          * ICS can only be used in very tight chunks of code to avoid
893          * tripping over various assertions that it is off.
894          *
895          * (There is what looks like a window of vulnerability here since
896          * we might take a profile interrupt between the two SPR writes
897          * that set the mask, but since we write the low SPR word first,
898          * and our interrupt entry code checks the low SPR word, any
899          * profile interrupt will actually disable interrupts in both SPRs
900          * before returning, which is OK.)
901          */
902 .Lrestore_all:
903         PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_EX1)
904         {
905          lw     r0, r0
906          PTREGS_PTR(r32, PTREGS_OFFSET_FLAGS)
907         }
908         {
909          andi   r0, r0, SPR_EX_CONTEXT_1_1__PL_MASK
910          lw     r32, r32
911         }
912         bnz    r0, 1f
913         j       2f
914 #if PT_FLAGS_DISABLE_IRQ != 1
915 # error Assuming PT_FLAGS_DISABLE_IRQ == 1 so we can use bbnst below
916 #endif
917 1:      bbnst   r32, 2f
918         IRQ_DISABLE(r20,r21)
919         TRACE_IRQS_OFF
920         movei   r0, 1
921         mtspr   INTERRUPT_CRITICAL_SECTION, r0
922         bzt     r30, .Lrestore_regs
923         j       3f
924 2:      TRACE_IRQS_ON
925         movei   r0, 1
926         mtspr   INTERRUPT_CRITICAL_SECTION, r0
927         IRQ_ENABLE(r20, r21)
928         bzt     r30, .Lrestore_regs
929 3:
930
931         /* We are relying on INT_PERF_COUNT at 33, and AUX_PERF_COUNT at 48 */
932         {
933          moveli r0, lo16(1 << (INT_PERF_COUNT - 32))
934          bz     r31, .Lrestore_regs
935         }
936         auli    r0, r0, ha16(1 << (INT_AUX_PERF_COUNT - 32))
937         mtspr   SPR_INTERRUPT_MASK_RESET_K_1, r0
938
939         /*
940          * We now commit to returning from this interrupt, since we will be
941          * doing things like setting EX_CONTEXT SPRs and unwinding the stack
942          * frame.  No calls should be made to any other code after this point.
943          * This code should only be entered with ICS set.
944          * r32 must still be set to ptregs.flags.
945          * We launch loads to each cache line separately first, so we can
946          * get some parallelism out of the memory subsystem.
947          * We start zeroing caller-saved registers throughout, since
948          * that will save some cycles if this turns out to be a syscall.
949          */
950 .Lrestore_regs:
951         FEEDBACK_REENTER(interrupt_return)   /* called from elsewhere */
952
953         /*
954          * Rotate so we have one high bit and one low bit to test.
955          * - low bit says whether to restore all the callee-saved registers,
956          *   or just r30-r33, and r52 up.
957          * - high bit (i.e. sign bit) says whether to restore all the
958          *   caller-saved registers, or just r0.
959          */
960 #if PT_FLAGS_CALLER_SAVES != 2 || PT_FLAGS_RESTORE_REGS != 4
961 # error Rotate trick does not work :-)
962 #endif
963         {
964          rli    r20, r32, 30
965          PTREGS_PTR(sp, PTREGS_OFFSET_REG(0))
966         }
967
968         /*
969          * Load cache lines 0, 2, and 3 in that order, then use
970          * the last loaded value, which makes it likely that the other
971          * cache lines have also loaded, at which point we should be
972          * able to safely read all the remaining words on those cache
973          * lines without waiting for the memory subsystem.
974          */
975         pop_reg_zero r0, r28, sp, PTREGS_OFFSET_REG(30) - PTREGS_OFFSET_REG(0)
976         pop_reg_zero r30, r2, sp, PTREGS_OFFSET_PC - PTREGS_OFFSET_REG(30)
977         pop_reg_zero r21, r3, sp, PTREGS_OFFSET_EX1 - PTREGS_OFFSET_PC
978         pop_reg_zero lr, r4, sp, PTREGS_OFFSET_REG(52) - PTREGS_OFFSET_EX1
979         {
980          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_0, r21
981          move   r5, zero
982         }
983         {
984          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_1, lr
985          andi   lr, lr, SPR_EX_CONTEXT_1_1__PL_MASK  /* mask off ICS */
986         }
987
988         /* Restore callee-saveds that we actually use. */
989         pop_reg_zero r52, r6, sp, PTREGS_OFFSET_REG(31) - PTREGS_OFFSET_REG(52)
990         pop_reg_zero r31, r7
991         pop_reg_zero r32, r8
992         pop_reg_zero r33, r9, sp, PTREGS_OFFSET_REG(29) - PTREGS_OFFSET_REG(33)
993
994         /*
995          * If we modified other callee-saveds, restore them now.
996          * This is rare, but could be via ptrace or signal handler.
997          */
998         {
999          move   r10, zero
1000          bbs    r20, .Lrestore_callees
1001         }
1002 .Lcontinue_restore_regs:
1003
1004         /* Check if we're returning from a syscall. */
1005         {
1006          move   r11, zero
1007          blzt   r20, 1f  /* no, so go restore callee-save registers */
1008         }
1009
1010         /*
1011          * Check if we're returning to userspace.
1012          * Note that if we're not, we don't worry about zeroing everything.
1013          */
1014         {
1015          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_LR - PTREGS_OFFSET_REG(29)
1016          bnz    lr, .Lkernel_return
1017         }
1018
1019         /*
1020          * On return from syscall, we've restored r0 from pt_regs, but we
1021          * clear the remainder of the caller-saved registers.  We could
1022          * restore the syscall arguments, but there's not much point,
1023          * and it ensures user programs aren't trying to use the
1024          * caller-saves if we clear them, as well as avoiding leaking
1025          * kernel pointers into userspace.
1026          */
1027         pop_reg_zero lr, r12, sp, PTREGS_OFFSET_TP - PTREGS_OFFSET_LR
1028         pop_reg_zero tp, r13, sp, PTREGS_OFFSET_SP - PTREGS_OFFSET_TP
1029         {
1030          lw     sp, sp
1031          move   r14, zero
1032          move   r15, zero
1033         }
1034         { move r16, zero; move r17, zero }
1035         { move r18, zero; move r19, zero }
1036         { move r20, zero; move r21, zero }
1037         { move r22, zero; move r23, zero }
1038         { move r24, zero; move r25, zero }
1039         { move r26, zero; move r27, zero }
1040
1041         /* Set r1 to errno if we are returning an error, otherwise zero. */
1042         {
1043          moveli r29, 4096
1044          sub    r1, zero, r0
1045         }
1046         slt_u   r29, r1, r29
1047         {
1048          mnz    r1, r29, r1
1049          move   r29, zero
1050         }
1051         iret
1052
1053         /*
1054          * Not a syscall, so restore caller-saved registers.
1055          * First kick off a load for cache line 1, which we're touching
1056          * for the first time here.
1057          */
1058         .align 64
1059 1:      pop_reg r29, sp, PTREGS_OFFSET_REG(1) - PTREGS_OFFSET_REG(29)
1060         pop_reg r1
1061         pop_reg r2
1062         pop_reg r3
1063         pop_reg r4
1064         pop_reg r5
1065         pop_reg r6
1066         pop_reg r7
1067         pop_reg r8
1068         pop_reg r9
1069         pop_reg r10
1070         pop_reg r11
1071         pop_reg r12
1072         pop_reg r13
1073         pop_reg r14
1074         pop_reg r15
1075         pop_reg r16
1076         pop_reg r17
1077         pop_reg r18
1078         pop_reg r19
1079         pop_reg r20
1080         pop_reg r21
1081         pop_reg r22
1082         pop_reg r23
1083         pop_reg r24
1084         pop_reg r25
1085         pop_reg r26
1086         pop_reg r27
1087         pop_reg r28, sp, PTREGS_OFFSET_LR - PTREGS_OFFSET_REG(28)
1088         /* r29 already restored above */
1089         bnz     lr, .Lkernel_return
1090         pop_reg lr, sp, PTREGS_OFFSET_TP - PTREGS_OFFSET_LR
1091         pop_reg tp, sp, PTREGS_OFFSET_SP - PTREGS_OFFSET_TP
1092         lw      sp, sp
1093         iret
1094
1095         /*
1096          * We can't restore tp when in kernel mode, since a thread might
1097          * have migrated from another cpu and brought a stale tp value.
1098          */
1099 .Lkernel_return:
1100         pop_reg lr, sp, PTREGS_OFFSET_SP - PTREGS_OFFSET_LR
1101         lw      sp, sp
1102         iret
1103
1104         /* Restore callee-saved registers from r34 to r51. */
1105 .Lrestore_callees:
1106         addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_REG(34) - PTREGS_OFFSET_REG(29)
1107         pop_reg r34
1108         pop_reg r35
1109         pop_reg r36
1110         pop_reg r37
1111         pop_reg r38
1112         pop_reg r39
1113         pop_reg r40
1114         pop_reg r41
1115         pop_reg r42
1116         pop_reg r43
1117         pop_reg r44
1118         pop_reg r45
1119         pop_reg r46
1120         pop_reg r47
1121         pop_reg r48
1122         pop_reg r49
1123         pop_reg r50
1124         pop_reg r51, sp, PTREGS_OFFSET_REG(29) - PTREGS_OFFSET_REG(51)
1125         j .Lcontinue_restore_regs
1126         STD_ENDPROC(interrupt_return)
1127
1128         /*
1129          * Some interrupts don't check for single stepping
1130          */
1131         .pushsection .text.handle_interrupt_no_single_step,"ax"
1132 handle_interrupt_no_single_step:
1133         finish_interrupt_save handle_interrupt_no_single_step
1134         {
1135          jalr   r0
1136          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
1137         }
1138         FEEDBACK_REENTER(handle_interrupt_no_single_step)
1139         {
1140          movei  r30, 0   /* not an NMI */
1141          j      interrupt_return
1142         }
1143         STD_ENDPROC(handle_interrupt_no_single_step)
1144
1145         /*
1146          * "NMI" interrupts mask ALL interrupts before calling the
1147          * handler, and don't check thread flags, etc., on the way
1148          * back out.  In general, the only things we do here for NMIs
1149          * are the register save/restore, fixing the PC if we were
1150          * doing single step, and the dataplane kernel-TLB management.
1151          * We don't (for example) deal with start/stop of the sched tick.
1152          */
1153         .pushsection .text.handle_nmi,"ax"
1154 handle_nmi:
1155         finish_interrupt_save handle_nmi
1156         check_single_stepping normal, .Ldispatch_nmi
1157 .Ldispatch_nmi:
1158         {
1159          jalr   r0
1160          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
1161         }
1162         FEEDBACK_REENTER(handle_nmi)
1163         {
1164          movei  r30, 1
1165          seq    r31, r0, zero
1166         }
1167         j       interrupt_return
1168         STD_ENDPROC(handle_nmi)
1169
1170         /*
1171          * Parallel code for syscalls to handle_interrupt.
1172          */
1173         .pushsection .text.handle_syscall,"ax"
1174 handle_syscall:
1175         finish_interrupt_save handle_syscall
1176
1177         /*
1178          * Check for if we are single stepping in user level. If so, then
1179          * we need to restore the PC.
1180          */
1181         check_single_stepping syscall, .Ldispatch_syscall
1182 .Ldispatch_syscall:
1183
1184         /* Enable irqs. */
1185         TRACE_IRQS_ON
1186         IRQ_ENABLE(r20, r21)
1187
1188         /* Bump the counter for syscalls made on this tile. */
1189         moveli  r20, lo16(irq_stat + IRQ_CPUSTAT_SYSCALL_COUNT_OFFSET)
1190         auli    r20, r20, ha16(irq_stat + IRQ_CPUSTAT_SYSCALL_COUNT_OFFSET)
1191         add     r20, r20, tp
1192         lw      r21, r20
1193         addi    r21, r21, 1
1194         {
1195          sw     r20, r21
1196          GET_THREAD_INFO(r31)
1197         }
1198
1199         /* Trace syscalls, if requested. */
1200         addi    r31, r31, THREAD_INFO_FLAGS_OFFSET
1201         lw      r30, r31
1202         andi    r30, r30, _TIF_SYSCALL_TRACE
1203         bzt     r30, .Lrestore_syscall_regs
1204         {
1205          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
1206          jal    do_syscall_trace_enter
1207         }
1208         FEEDBACK_REENTER(handle_syscall)
1209         blz     r0, .Lsyscall_sigreturn_skip
1210
1211         /*
1212          * We always reload our registers from the stack at this
1213          * point.  They might be valid, if we didn't build with
1214          * TRACE_IRQFLAGS, and this isn't a dataplane tile, and we're not
1215          * doing syscall tracing, but there are enough cases now that it
1216          * seems simplest just to do the reload unconditionally.
1217          */
1218 .Lrestore_syscall_regs:
1219         PTREGS_PTR(r11, PTREGS_OFFSET_REG(0))
1220         pop_reg r0, r11
1221         pop_reg r1, r11
1222         pop_reg r2, r11
1223         pop_reg r3, r11
1224         pop_reg r4, r11
1225         pop_reg r5, r11, PTREGS_OFFSET_SYSCALL - PTREGS_OFFSET_REG(5)
1226         pop_reg TREG_SYSCALL_NR_NAME, r11
1227
1228         /* Ensure that the syscall number is within the legal range. */
1229         moveli  r21, __NR_syscalls
1230         {
1231          slt_u  r21, TREG_SYSCALL_NR_NAME, r21
1232          moveli r20, lo16(sys_call_table)
1233         }
1234         {
1235          bbns   r21, .Linvalid_syscall
1236          auli   r20, r20, ha16(sys_call_table)
1237         }
1238         s2a     r20, TREG_SYSCALL_NR_NAME, r20
1239         lw      r20, r20
1240
1241         /* Jump to syscall handler. */
1242         jalr    r20
1243 .Lhandle_syscall_link: /* value of "lr" after "jalr r20" above */
1244
1245         /*
1246          * Write our r0 onto the stack so it gets restored instead
1247          * of whatever the user had there before.
1248          */
1249         PTREGS_PTR(r29, PTREGS_OFFSET_REG(0))
1250         sw      r29, r0
1251
1252 .Lsyscall_sigreturn_skip:
1253         FEEDBACK_REENTER(handle_syscall)
1254
1255         /* Do syscall trace again, if requested. */
1256         lw      r30, r31
1257         andi    r30, r30, _TIF_SYSCALL_TRACE
1258         bzt     r30, 1f
1259         {
1260          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
1261          jal    do_syscall_trace_exit
1262         }
1263         FEEDBACK_REENTER(handle_syscall)
1264 1:      {
1265          movei  r30, 0               /* not an NMI */
1266          j      .Lresume_userspace   /* jump into middle of interrupt_return */
1267         }
1268
1269 .Linvalid_syscall:
1270         /* Report an invalid syscall back to the user program */
1271         {
1272          PTREGS_PTR(r29, PTREGS_OFFSET_REG(0))
1273          movei  r28, -ENOSYS
1274         }
1275         sw      r29, r28
1276         {
1277          movei  r30, 0               /* not an NMI */
1278          j      .Lresume_userspace   /* jump into middle of interrupt_return */
1279         }
1280         STD_ENDPROC(handle_syscall)
1281
1282         /* Return the address for oprofile to suppress in backtraces. */
1283 STD_ENTRY_SECTION(handle_syscall_link_address, .text.handle_syscall)
1284         lnk     r0
1285         {
1286          addli  r0, r0, .Lhandle_syscall_link - .
1287          jrp    lr
1288         }
1289         STD_ENDPROC(handle_syscall_link_address)
1290
1291 STD_ENTRY(ret_from_fork)
1292         jal     sim_notify_fork
1293         jal     schedule_tail
1294         FEEDBACK_REENTER(ret_from_fork)
1295         {
1296          movei  r30, 0               /* not an NMI */
1297          j      .Lresume_userspace   /* jump into middle of interrupt_return */
1298         }
1299         STD_ENDPROC(ret_from_fork)
1300
1301 STD_ENTRY(ret_from_kernel_thread)
1302         jal     sim_notify_fork
1303         jal     schedule_tail
1304         FEEDBACK_REENTER(ret_from_fork)
1305         {
1306          move   r0, r31
1307          jalr   r30
1308         }
1309         FEEDBACK_REENTER(ret_from_kernel_thread)
1310         {
1311          movei  r30, 0               /* not an NMI */
1312          j      interrupt_return
1313         }
1314         STD_ENDPROC(ret_from_kernel_thread)
1315
1316         /*
1317          * Code for ill interrupt.
1318          */
1319         .pushsection .text.handle_ill,"ax"
1320 handle_ill:
1321         finish_interrupt_save handle_ill
1322
1323         /*
1324          * Check for if we are single stepping in user level. If so, then
1325          * we need to restore the PC.
1326          */
1327         check_single_stepping ill, .Ldispatch_normal_ill
1328
1329         {
1330          /* See if the PC is the 1st bundle in the buffer */
1331          seq    r25, r27, r26
1332
1333          /* Point to the 2nd bundle in the buffer */
1334          addi   r26, r26, 8
1335         }
1336         {
1337          /* Point to the original pc */
1338          addi   r24, r29, SINGLESTEP_STATE_ORIG_PC_OFFSET
1339
1340          /* Branch if the PC is the 1st bundle in the buffer */
1341          bnz    r25, 3f
1342         }
1343         {
1344          /* See if the PC is the 2nd bundle of the buffer */
1345          seq    r25, r27, r26
1346
1347          /* Set PC to next instruction */
1348          addi   r24, r29, SINGLESTEP_STATE_NEXT_PC_OFFSET
1349         }
1350         {
1351          /* Point to flags */
1352          addi   r25, r29, SINGLESTEP_STATE_FLAGS_OFFSET
1353
1354          /* Branch if PC is in the second bundle */
1355          bz     r25, 2f
1356         }
1357         /* Load flags */
1358         lw      r25, r25
1359         {
1360          /*
1361           * Get the offset for the register to restore
1362           * Note: the lower bound is 2, so we have implicit scaling by 4.
1363           *  No multiplication of the register number by the size of a register
1364           *  is needed.
1365           */
1366          mm     r27, r25, zero, SINGLESTEP_STATE_TARGET_LB, \
1367                 SINGLESTEP_STATE_TARGET_UB
1368
1369          /* Mask Rewrite_LR */
1370          andi   r25, r25, SINGLESTEP_STATE_MASK_UPDATE
1371         }
1372         {
1373          addi   r29, r29, SINGLESTEP_STATE_UPDATE_VALUE_OFFSET
1374
1375          /* Don't rewrite temp register */
1376          bz     r25, 3f
1377         }
1378         {
1379          /* Get the temp value */
1380          lw     r29, r29
1381
1382          /* Point to where the register is stored */
1383          add    r27, r27, sp
1384         }
1385
1386         /* Add in the C ABI save area size to the register offset */
1387         addi    r27, r27, C_ABI_SAVE_AREA_SIZE
1388
1389         /* Restore the user's register with the temp value */
1390         sw      r27, r29
1391         j       3f
1392
1393 2:
1394         /* Must be in the third bundle */
1395         addi    r24, r29, SINGLESTEP_STATE_BRANCH_NEXT_PC_OFFSET
1396
1397 3:
1398         /* set PC and continue */
1399         lw      r26, r24
1400         {
1401          sw     r28, r26
1402          GET_THREAD_INFO(r0)
1403         }
1404
1405         /*
1406          * Clear TIF_SINGLESTEP to prevent recursion if we execute an ill.
1407          * The normal non-arch flow redundantly clears TIF_SINGLESTEP, but we
1408          * need to clear it here and can't really impose on all other arches.
1409          * So what's another write between friends?
1410          */
1411
1412         addi    r1, r0, THREAD_INFO_FLAGS_OFFSET
1413         {
1414          lw     r2, r1
1415          addi   r0, r0, THREAD_INFO_TASK_OFFSET  /* currently a no-op */
1416         }
1417         andi    r2, r2, ~_TIF_SINGLESTEP
1418         sw      r1, r2
1419
1420         /* Issue a sigtrap */
1421         {
1422          lw     r0, r0          /* indirect thru thread_info to get task_info*/
1423          addi   r1, sp, C_ABI_SAVE_AREA_SIZE  /* put ptregs pointer into r1 */
1424         }
1425
1426         jal     send_sigtrap    /* issue a SIGTRAP */
1427         FEEDBACK_REENTER(handle_ill)
1428         {
1429          movei  r30, 0               /* not an NMI */
1430          j      .Lresume_userspace   /* jump into middle of interrupt_return */
1431         }
1432
1433 .Ldispatch_normal_ill:
1434         {
1435          jalr   r0
1436          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
1437         }
1438         FEEDBACK_REENTER(handle_ill)
1439         {
1440          movei  r30, 0   /* not an NMI */
1441          j      interrupt_return
1442         }
1443         STD_ENDPROC(handle_ill)
1444
1445 /* Various stub interrupt handlers and syscall handlers */
1446
1447 STD_ENTRY_LOCAL(_kernel_double_fault)
1448         mfspr   r1, SPR_EX_CONTEXT_K_0
1449         move    r2, lr
1450         move    r3, sp
1451         move    r4, r52
1452         addi    sp, sp, -C_ABI_SAVE_AREA_SIZE
1453         j       kernel_double_fault
1454         STD_ENDPROC(_kernel_double_fault)
1455
1456 STD_ENTRY_LOCAL(bad_intr)
1457         mfspr   r2, SPR_EX_CONTEXT_K_0
1458         panic   "Unhandled interrupt %#x: PC %#lx"
1459         STD_ENDPROC(bad_intr)
1460
1461 /*
1462  * Special-case sigreturn to not write r0 to the stack on return.
1463  * This is technically more efficient, but it also avoids difficulties
1464  * in the 64-bit OS when handling 32-bit compat code, since we must not
1465  * sign-extend r0 for the sigreturn return-value case.
1466  */
1467 #define PTREGS_SYSCALL_SIGRETURN(x, reg)                \
1468         STD_ENTRY(_##x);                                \
1469         addli   lr, lr, .Lsyscall_sigreturn_skip - .Lhandle_syscall_link; \
1470         {                                               \
1471          PTREGS_PTR(reg, PTREGS_OFFSET_BASE);           \
1472          j      x                                       \
1473         };                                              \
1474         STD_ENDPROC(_##x)
1475
1476 PTREGS_SYSCALL_SIGRETURN(sys_rt_sigreturn, r0)
1477
1478 /* Save additional callee-saves to pt_regs and jump to standard function. */
1479 STD_ENTRY(_sys_clone)
1480         push_extra_callee_saves r4
1481         j       sys_clone
1482         STD_ENDPROC(_sys_clone)
1483
1484 /*
1485  * This entrypoint is taken for the cmpxchg and atomic_update fast
1486  * swints.  We may wish to generalize it to other fast swints at some
1487  * point, but for now there are just two very similar ones, which
1488  * makes it faster.
1489  *
1490  * The fast swint code is designed to have a small footprint.  It does
1491  * not save or restore any GPRs, counting on the caller-save registers
1492  * to be available to it on entry.  It does not modify any callee-save
1493  * registers (including "lr").  It does not check what PL it is being
1494  * called at, so you'd better not call it other than at PL0.
1495  * The <atomic.h> wrapper assumes it only clobbers r20-r29, so if
1496  * it ever is necessary to use more registers, be aware.
1497  *
1498  * It does not use the stack, but since it might be re-interrupted by
1499  * a page fault which would assume the stack was valid, it does
1500  * save/restore the stack pointer and zero it out to make sure it gets reset.
1501  * Since we always keep interrupts disabled, the hypervisor won't
1502  * clobber our EX_CONTEXT_K_x registers, so we don't save/restore them
1503  * (other than to advance the PC on return).
1504  *
1505  * We have to manually validate the user vs kernel address range
1506  * (since at PL1 we can read/write both), and for performance reasons
1507  * we don't allow cmpxchg on the fc000000 memory region, since we only
1508  * validate that the user address is below PAGE_OFFSET.
1509  *
1510  * We place it in the __HEAD section to ensure it is relatively
1511  * near to the intvec_SWINT_1 code (reachable by a conditional branch).
1512  *
1513  * Our use of ATOMIC_LOCK_REG here must match do_page_fault_ics().
1514  *
1515  * As we do in lib/atomic_asm_32.S, we bypass a store if the value we
1516  * would store is the same as the value we just loaded.
1517  */
1518         __HEAD
1519         .align 64
1520         /* Align much later jump on the start of a cache line. */
1521         nop
1522 #if PAGE_SIZE >= 0x10000
1523         nop
1524 #endif
1525 ENTRY(sys_cmpxchg)
1526
1527         /*
1528          * Save "sp" and set it zero for any possible page fault.
1529          *
1530          * HACK: We want to both zero sp and check r0's alignment,
1531          * so we do both at once. If "sp" becomes nonzero we
1532          * know r0 is unaligned and branch to the error handler that
1533          * restores sp, so this is OK.
1534          *
1535          * ICS is disabled right now so having a garbage but nonzero
1536          * sp is OK, since we won't execute any faulting instructions
1537          * when it is nonzero.
1538          */
1539         {
1540          move   r27, sp
1541          andi   sp, r0, 3
1542         }
1543
1544         /*
1545          * Get the lock address in ATOMIC_LOCK_REG, and also validate that the
1546          * address is less than PAGE_OFFSET, since that won't trap at PL1.
1547          * We only use bits less than PAGE_SHIFT to avoid having to worry
1548          * about aliasing among multiple mappings of the same physical page,
1549          * and we ignore the low 3 bits so we have one lock that covers
1550          * both a cmpxchg64() and a cmpxchg() on either its low or high word.
1551          * NOTE: this must match __atomic_hashed_lock() in lib/atomic_32.c.
1552          */
1553
1554 #if (PAGE_OFFSET & 0xffff) != 0
1555 # error Code here assumes PAGE_OFFSET can be loaded with just hi16()
1556 #endif
1557
1558         {
1559          /* Check for unaligned input. */
1560          bnz    sp, .Lcmpxchg_badaddr
1561          auli   r23, zero, hi16(PAGE_OFFSET)  /* hugepage-aligned */
1562         }
1563         {
1564          /*
1565           * Slide bits into position for 'mm'. We want to ignore
1566           * the low 3 bits of r0, and consider only the next
1567           * ATOMIC_HASH_SHIFT bits.
1568           * Because of C pointer arithmetic, we want to compute this:
1569           *
1570           * ((char*)atomic_locks +
1571           *  (((r0 >> 3) & ((1 << ATOMIC_HASH_SHIFT) - 1)) << 2))
1572           *
1573           * Instead of two shifts we just ">> 1", and use 'mm'
1574           * to ignore the low and high bits we don't want.
1575           */
1576          shri   r25, r0, 1
1577
1578          slt_u  r23, r0, r23
1579
1580          /*
1581           * Ensure that the TLB is loaded before we take out the lock.
1582           * This will start fetching the value all the way into our L1
1583           * as well (and if it gets modified before we grab the lock,
1584           * it will be invalidated from our cache before we reload it).
1585           */
1586          lw     r26, r0
1587         }
1588         {
1589          auli   r21, zero, ha16(atomic_locks)
1590
1591          bbns   r23, .Lcmpxchg_badaddr
1592         }
1593 #if PAGE_SIZE < 0x10000
1594         /* atomic_locks is page-aligned so for big pages we don't need this. */
1595         addli   r21, r21, lo16(atomic_locks)
1596 #endif
1597         {
1598          /*
1599           * Insert the hash bits into the page-aligned pointer.
1600           * ATOMIC_HASH_SHIFT is so big that we don't actually hash
1601           * the unmasked address bits, as that may cause unnecessary
1602           * collisions.
1603           */
1604          mm     ATOMIC_LOCK_REG_NAME, r25, r21, 2, (ATOMIC_HASH_SHIFT + 2) - 1
1605
1606          seqi   r23, TREG_SYSCALL_NR_NAME, __NR_FAST_cmpxchg64
1607         }
1608         {
1609          /* Branch away at this point if we're doing a 64-bit cmpxchg. */
1610          bbs    r23, .Lcmpxchg64
1611          andi   r23, r0, 7       /* Precompute alignment for cmpxchg64. */
1612         }
1613         {
1614          /*
1615           * We very carefully align the code that actually runs with
1616           * the lock held (twelve bundles) so that we know it is all in
1617           * the icache when we start.  This instruction (the jump) is
1618           * at the start of the first cache line, address zero mod 64;
1619           * we jump to the very end of the second cache line to get that
1620           * line loaded in the icache, then fall through to issue the tns
1621           * in the third cache line, at which point it's all cached.
1622           * Note that is for performance, not correctness.
1623           */
1624          j      .Lcmpxchg32_tns
1625         }
1626
1627 /* Symbol for do_page_fault_ics() to use to compare against the PC. */
1628 .global __sys_cmpxchg_grab_lock
1629 __sys_cmpxchg_grab_lock:
1630
1631         /*
1632          * Perform the actual cmpxchg or atomic_update.
1633          */
1634 .Ldo_cmpxchg32:
1635         {
1636          lw     r21, r0
1637          seqi   r23, TREG_SYSCALL_NR_NAME, __NR_FAST_atomic_update
1638          move   r24, r2
1639         }
1640         {
1641          seq    r22, r21, r1     /* See if cmpxchg matches. */
1642          and    r25, r21, r1     /* If atomic_update, compute (*mem & mask) */
1643         }
1644         {
1645          or     r22, r22, r23    /* Skip compare branch for atomic_update. */
1646          add    r25, r25, r2     /* Compute (*mem & mask) + addend. */
1647         }
1648         {
1649          mvnz   r24, r23, r25    /* Use atomic_update value if appropriate. */
1650          bbns   r22, .Lcmpxchg32_nostore
1651         }
1652         seq     r22, r24, r21    /* Are we storing the value we loaded? */
1653         bbs     r22, .Lcmpxchg32_nostore
1654         sw      r0, r24
1655
1656         /* The following instruction is the start of the second cache line. */
1657         /* Do slow mtspr here so the following "mf" waits less. */
1658         {
1659          move   sp, r27
1660          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_0, r28
1661         }
1662         mf
1663
1664         {
1665          move   r0, r21
1666          sw     ATOMIC_LOCK_REG_NAME, zero
1667         }
1668         iret
1669
1670         /* Duplicated code here in the case where we don't overlap "mf" */
1671 .Lcmpxchg32_nostore:
1672         {
1673          move   r0, r21
1674          sw     ATOMIC_LOCK_REG_NAME, zero
1675         }
1676         {
1677          move   sp, r27
1678          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_0, r28
1679         }
1680         iret
1681
1682         /*
1683          * The locking code is the same for 32-bit cmpxchg/atomic_update,
1684          * and for 64-bit cmpxchg.  We provide it as a macro and put
1685          * it into both versions.  We can't share the code literally
1686          * since it depends on having the right branch-back address.
1687          */
1688         .macro  cmpxchg_lock, bitwidth
1689
1690         /* Lock; if we succeed, jump back up to the read-modify-write. */
1691 #ifdef CONFIG_SMP
1692         tns     r21, ATOMIC_LOCK_REG_NAME
1693 #else
1694         /*
1695          * Non-SMP preserves all the lock infrastructure, to keep the
1696          * code simpler for the interesting (SMP) case.  However, we do
1697          * one small optimization here and in atomic_asm.S, which is
1698          * to fake out acquiring the actual lock in the atomic_lock table.
1699          */
1700         movei   r21, 0
1701 #endif
1702
1703         /* Issue the slow SPR here while the tns result is in flight. */
1704         mfspr   r28, SPR_EX_CONTEXT_K_0
1705
1706         {
1707          addi   r28, r28, 8    /* return to the instruction after the swint1 */
1708          bzt    r21, .Ldo_cmpxchg\bitwidth
1709         }
1710         /*
1711          * The preceding instruction is the last thing that must be
1712          * hot in the icache before we do the "tns" above.
1713          */
1714
1715 #ifdef CONFIG_SMP
1716         /*
1717          * We failed to acquire the tns lock on our first try.  Now use
1718          * bounded exponential backoff to retry, like __atomic_spinlock().
1719          */
1720         {
1721          moveli r23, 2048       /* maximum backoff time in cycles */
1722          moveli r25, 32         /* starting backoff time in cycles */
1723         }
1724 1:      mfspr   r26, CYCLE_LOW  /* get start point for this backoff */
1725 2:      mfspr   r22, CYCLE_LOW  /* test to see if we've backed off enough */
1726         sub     r22, r22, r26
1727         slt     r22, r22, r25
1728         bbst    r22, 2b
1729         {
1730          shli   r25, r25, 1     /* double the backoff; retry the tns */
1731          tns    r21, ATOMIC_LOCK_REG_NAME
1732         }
1733         slt     r26, r23, r25   /* is the proposed backoff too big? */
1734         {
1735          mvnz   r25, r26, r23
1736          bzt    r21, .Ldo_cmpxchg\bitwidth
1737         }
1738         j       1b
1739 #endif /* CONFIG_SMP */
1740         .endm
1741
1742 .Lcmpxchg32_tns:
1743         /*
1744          * This is the last instruction on the second cache line.
1745          * The nop here loads the second line, then we fall through
1746          * to the tns to load the third line before we take the lock.
1747          */
1748         nop
1749         cmpxchg_lock 32
1750
1751         /*
1752          * This code is invoked from sys_cmpxchg after most of the
1753          * preconditions have been checked.  We still need to check
1754          * that r0 is 8-byte aligned, since if it's not we won't
1755          * actually be atomic.  However, ATOMIC_LOCK_REG has the atomic
1756          * lock pointer and r27/r28 have the saved SP/PC.
1757          * r23 is holding "r0 & 7" so we can test for alignment.
1758          * The compare value is in r2/r3; the new value is in r4/r5.
1759          * On return, we must put the old value in r0/r1.
1760          */
1761         .align 64
1762 .Lcmpxchg64:
1763         {
1764          bzt     r23, .Lcmpxchg64_tns
1765         }
1766         j       .Lcmpxchg_badaddr
1767
1768 .Ldo_cmpxchg64:
1769         {
1770          lw     r21, r0
1771          addi   r25, r0, 4
1772         }
1773         {
1774          lw     r1, r25
1775         }
1776         seq     r26, r21, r2
1777         {
1778          bz     r26, .Lcmpxchg64_mismatch
1779          seq    r26, r1, r3
1780         }
1781         {
1782          bz     r26, .Lcmpxchg64_mismatch
1783         }
1784         sw      r0, r4
1785         sw      r25, r5
1786
1787         /*
1788          * The 32-bit path provides optimized "match" and "mismatch"
1789          * iret paths, but we don't have enough bundles in this cache line
1790          * to do that, so we just make even the "mismatch" path do an "mf".
1791          */
1792 .Lcmpxchg64_mismatch:
1793         {
1794          move   sp, r27
1795          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_0, r28
1796         }
1797         mf
1798         {
1799          move   r0, r21
1800          sw     ATOMIC_LOCK_REG_NAME, zero
1801         }
1802         iret
1803
1804 .Lcmpxchg64_tns:
1805         cmpxchg_lock 64
1806
1807
1808         /*
1809          * Reset sp and revector to sys_cmpxchg_badaddr(), which will
1810          * just raise the appropriate signal and exit.  Doing it this
1811          * way means we don't have to duplicate the code in intvec.S's
1812          * int_hand macro that locates the top of the stack.
1813          */
1814 .Lcmpxchg_badaddr:
1815         {
1816          moveli TREG_SYSCALL_NR_NAME, __NR_cmpxchg_badaddr
1817          move   sp, r27
1818         }
1819         j       intvec_SWINT_1
1820         ENDPROC(sys_cmpxchg)
1821         ENTRY(__sys_cmpxchg_end)
1822
1823
1824 /* The single-step support may need to read all the registers. */
1825 int_unalign:
1826         push_extra_callee_saves r0
1827         j       do_trap
1828
1829 /* Include .intrpt array of interrupt vectors */
1830         .section ".intrpt", "ax"
1831
1832 #ifndef CONFIG_USE_PMC
1833 #define handle_perf_interrupt bad_intr
1834 #endif
1835
1836 #ifndef CONFIG_HARDWALL
1837 #define do_hardwall_trap bad_intr
1838 #endif
1839
1840         int_hand     INT_ITLB_MISS, ITLB_MISS, \
1841                      do_page_fault, handle_interrupt_no_single_step
1842         int_hand     INT_MEM_ERROR, MEM_ERROR, bad_intr
1843         int_hand     INT_ILL, ILL, do_trap, handle_ill
1844         int_hand     INT_GPV, GPV, do_trap
1845         int_hand     INT_SN_ACCESS, SN_ACCESS, do_trap
1846         int_hand     INT_IDN_ACCESS, IDN_ACCESS, do_trap
1847         int_hand     INT_UDN_ACCESS, UDN_ACCESS, do_trap
1848         int_hand     INT_IDN_REFILL, IDN_REFILL, bad_intr
1849         int_hand     INT_UDN_REFILL, UDN_REFILL, bad_intr
1850         int_hand     INT_IDN_COMPLETE, IDN_COMPLETE, bad_intr
1851         int_hand     INT_UDN_COMPLETE, UDN_COMPLETE, bad_intr
1852         int_hand     INT_SWINT_3, SWINT_3, do_trap
1853         int_hand     INT_SWINT_2, SWINT_2, do_trap
1854         int_hand     INT_SWINT_1, SWINT_1, SYSCALL, handle_syscall
1855         int_hand     INT_SWINT_0, SWINT_0, do_trap
1856         int_hand     INT_UNALIGN_DATA, UNALIGN_DATA, int_unalign
1857         int_hand     INT_DTLB_MISS, DTLB_MISS, do_page_fault
1858         int_hand     INT_DTLB_ACCESS, DTLB_ACCESS, do_page_fault
1859         int_hand     INT_DMATLB_MISS, DMATLB_MISS, do_page_fault
1860         int_hand     INT_DMATLB_ACCESS, DMATLB_ACCESS, do_page_fault
1861         int_hand     INT_SNITLB_MISS, SNITLB_MISS, do_page_fault
1862         int_hand     INT_SN_NOTIFY, SN_NOTIFY, bad_intr
1863         int_hand     INT_SN_FIREWALL, SN_FIREWALL, do_hardwall_trap
1864         int_hand     INT_IDN_FIREWALL, IDN_FIREWALL, bad_intr
1865         int_hand     INT_UDN_FIREWALL, UDN_FIREWALL, do_hardwall_trap
1866         int_hand     INT_TILE_TIMER, TILE_TIMER, do_timer_interrupt
1867         int_hand     INT_IDN_TIMER, IDN_TIMER, bad_intr
1868         int_hand     INT_UDN_TIMER, UDN_TIMER, bad_intr
1869         int_hand     INT_DMA_NOTIFY, DMA_NOTIFY, bad_intr
1870         int_hand     INT_IDN_CA, IDN_CA, bad_intr
1871         int_hand     INT_UDN_CA, UDN_CA, bad_intr
1872         int_hand     INT_IDN_AVAIL, IDN_AVAIL, bad_intr
1873         int_hand     INT_UDN_AVAIL, UDN_AVAIL, bad_intr
1874         int_hand     INT_PERF_COUNT, PERF_COUNT, \
1875                      handle_perf_interrupt, handle_nmi
1876         int_hand     INT_INTCTRL_3, INTCTRL_3, bad_intr
1877 #if CONFIG_KERNEL_PL == 2
1878         dc_dispatch  INT_INTCTRL_2, INTCTRL_2
1879         int_hand     INT_INTCTRL_1, INTCTRL_1, bad_intr
1880 #else
1881         int_hand     INT_INTCTRL_2, INTCTRL_2, bad_intr
1882         dc_dispatch  INT_INTCTRL_1, INTCTRL_1
1883 #endif
1884         int_hand     INT_INTCTRL_0, INTCTRL_0, bad_intr
1885         int_hand     INT_MESSAGE_RCV_DWNCL, MESSAGE_RCV_DWNCL, \
1886                      hv_message_intr
1887         int_hand     INT_DEV_INTR_DWNCL, DEV_INTR_DWNCL, \
1888                      tile_dev_intr
1889         int_hand     INT_I_ASID, I_ASID, bad_intr
1890         int_hand     INT_D_ASID, D_ASID, bad_intr
1891         int_hand     INT_DMATLB_MISS_DWNCL, DMATLB_MISS_DWNCL, \
1892                      do_page_fault
1893         int_hand     INT_SNITLB_MISS_DWNCL, SNITLB_MISS_DWNCL, \
1894                      do_page_fault
1895         int_hand     INT_DMATLB_ACCESS_DWNCL, DMATLB_ACCESS_DWNCL, \
1896                      do_page_fault
1897         int_hand     INT_SN_CPL, SN_CPL, bad_intr
1898         int_hand     INT_DOUBLE_FAULT, DOUBLE_FAULT, do_trap
1899         int_hand     INT_AUX_PERF_COUNT, AUX_PERF_COUNT, \
1900                      handle_perf_interrupt, handle_nmi
1901
1902         /* Synthetic interrupt delivered only by the simulator */
1903         int_hand     INT_BREAKPOINT, BREAKPOINT, do_breakpoint