include/asm-s390/processor.h

   1 /*
   2  *  include/asm-s390/processor.h
   3  *
   4  *  S390 version
   5  *    Copyright (C) 1999 IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation
   6  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com),
   7  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
   8  *
   9  *  Derived from "include/asm-i386/processor.h"
  10  *    Copyright (C) 1994, Linus Torvalds
  11  */
  12
  13 #ifndef __ASM_S390_PROCESSOR_H
  14 #define __ASM_S390_PROCESSOR_H
  15
  16 #include <asm/ptrace.h>
  17
  18 #ifdef __KERNEL__
  19 /*
  20  * Default implementation of macro that returns current
  21  * instruction pointer ("program counter").
  22  */
  23 #define current_text_addr() ({ void *pc; asm("basr %0,0" : "=a" (pc)); pc; })
  24
  25 /*
  26  *  CPU type and hardware bug flags. Kept separately for each CPU.
  27  *  Members of this structure are referenced in head.S, so think twice
  28  *  before touching them. [mj]
  29  */
  30
  31 typedef struct
  32 {
  33         unsigned int version :  8;
  34         unsigned int ident   : 24;
  35         unsigned int machine : 16;
  36         unsigned int unused  : 16;
  37 } __attribute__ ((packed)) cpuid_t;
  38
  39 static inline void get_cpu_id(cpuid_t *ptr)
  40 {
  41         asm volatile("stidp 0(%1)" : "=m" (*ptr) : "a" (ptr));
  42 }
  43
  44 struct cpuinfo_S390
  45 {
  46         cpuid_t  cpu_id;
  47         __u16    cpu_addr;
  48         __u16    cpu_nr;
  49         unsigned long loops_per_jiffy;
  50         unsigned long *pgd_quick;
  51 #ifdef __s390x__
  52         unsigned long *pmd_quick;
  53 #endif /* __s390x__ */
  54         unsigned long *pte_quick;
  55         unsigned long pgtable_cache_sz;
  56 };
  57
  58 extern void s390_adjust_jiffies(void);
  59 extern void print_cpu_info(struct cpuinfo_S390 *);
  60
  61 /* Lazy FPU handling on uni-processor */
  62 extern struct task_struct *last_task_used_math;
  63
  64 /*
  65  * User space process size: 2GB for 31 bit, 4TB for 64 bit.
  66  */
  67 #ifndef __s390x__
  68
  69 # define TASK_SIZE              (0x80000000UL)
  70 # define TASK_UNMAPPED_BASE     (TASK_SIZE / 2)
  71 # define DEFAULT_TASK_SIZE      (0x80000000UL)
  72
  73 #else /* __s390x__ */
  74
  75 # define TASK_SIZE              (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
  76                                         (0x80000000UL) : (0x40000000000UL))
  77 # define TASK_UNMAPPED_BASE     (TASK_SIZE / 2)
  78 # define DEFAULT_TASK_SIZE      (0x40000000000UL)
  79
  80 #endif /* __s390x__ */
  81
  82 #define HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT
  83
  84 typedef struct {
  85         __u32 ar4;
  86 } mm_segment_t;
  87
  88 /*
  89  * Thread structure
  90  */
  91 struct thread_struct {
  92         s390_fp_regs fp_regs;
  93         unsigned int  acrs[NUM_ACRS];
  94         unsigned long ksp;              /* kernel stack pointer             */
  95         unsigned long user_seg;         /* HSTD                             */
  96         mm_segment_t mm_segment;
  97         unsigned long prot_addr;        /* address of protection-excep.     */
  98         unsigned int error_code;        /* error-code of last prog-excep.   */
  99         unsigned int trap_no;
 100         per_struct per_info;
 101         /* Used to give failing instruction back to user for ieee exceptions */
 102         unsigned long ieee_instruction_pointer;
 103         /* pfault_wait is used to block the process on a pfault event */
 104         unsigned long pfault_wait;
 105 };
 106
 107 typedef struct thread_struct thread_struct;
 108
 109 /*
 110  * Stack layout of a C stack frame.
 111  */
 112 #ifndef __PACK_STACK
 113 struct stack_frame {
 114         unsigned long back_chain;
 115         unsigned long empty1[5];
 116         unsigned long gprs[10];
 117         unsigned int  empty2[8];
 118 };
 119 #else
 120 struct stack_frame {
 121         unsigned long empty1[5];
 122         unsigned int  empty2[8];
 123         unsigned long gprs[10];
 124         unsigned long back_chain;
 125 };
 126 #endif
 127
 128 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      8
 129
 130 #ifndef __s390x__
 131 # define __SWAPPER_PG_DIR __pa(&swapper_pg_dir[0]) + _SEGMENT_TABLE
 132 #else /* __s390x__ */
 133 # define __SWAPPER_PG_DIR __pa(&swapper_pg_dir[0]) + _REGION_TABLE
 134 #endif /* __s390x__ */
 135
 136 #define INIT_THREAD {{0,{{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},              \
 137                             {0},{0},{0},{0},{0},{0}}},                         \
 138                      {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},         \
 139                      sizeof(init_stack) + (unsigned long) &init_stack,         \
 140                      __SWAPPER_PG_DIR,                                         \
 141                      {0},                                                      \
 142                      0,0,0,                                                    \
 143                      (per_struct) {{{{0,}}},0,0,0,0,{{0,}}},                   \
 144                      0, 0                                                      \
 145 }
 146
 147 /*
 148  * Do necessary setup to start up a new thread.
 149  */
 150 #ifndef __s390x__
 151
 152 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {            \
 153         set_fs(USER_DS);                                        \
 154         regs->psw.mask  = psw_user_bits;                        \
 155         regs->psw.addr  = new_psw | PSW_ADDR_AMODE;             \
 156         regs->gprs[15]  = new_stackp ;                          \
 157 } while (0)
 158
 159 #else /* __s390x__ */
 160
 161 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {            \
 162         set_fs(USER_DS);                                        \
 163         regs->psw.mask  = psw_user_bits;                        \
 164         regs->psw.addr  = new_psw;                              \
 165         regs->gprs[15]  = new_stackp;                           \
 166 } while (0)
 167
 168 #define start_thread31(regs, new_psw, new_stackp) do {          \
 169         set_fs(USER_DS);                                        \
 170         regs->psw.mask  = psw_user32_bits;                      \
 171         regs->psw.addr  = new_psw;                              \
 172         regs->gprs[15]  = new_stackp;                           \
 173 } while (0)
 174
 175 #endif /* __s390x__ */
 176
 177 /* Forward declaration, a strange C thing */
 178 struct task_struct;
 179 struct mm_struct;
 180
 181 /* Free all resources held by a thread. */
 182 extern void release_thread(struct task_struct *);
 183 extern int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags);
 184
 185 /* Prepare to copy thread state - unlazy all lazy status */
 186 #define prepare_to_copy(tsk)    do { } while (0)
 187
 188 /*
 189  * Return saved PC of a blocked thread.
 190  */
 191 extern unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *t);
 192
 193 /*
 194  * Print register of task into buffer. Used in fs/proc/array.c.
 195  */
 196 extern char *task_show_regs(struct task_struct *task, char *buffer);
 197
 198 extern void show_registers(struct pt_regs *regs);
 199 extern void show_trace(struct task_struct *task, unsigned long *sp);
 200
 201 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p);
 202 #define task_pt_regs(tsk) ((struct pt_regs *) \
 203         (task_stack_page(tsk) + THREAD_SIZE) - 1)
 204 #define KSTK_EIP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->psw.addr)
 205 #define KSTK_ESP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->gprs[15])
 206
 207 /*
 208  * Give up the time slice of the virtual PU.
 209  */
 210 static inline void cpu_relax(void)
 211 {
 212         if (MACHINE_HAS_DIAG44)
 213                 asm volatile("diag 0,0,68");
 214         barrier();
 215 }
 216
 217 /*
 218  * Set PSW to specified value.
 219  */
 220 static inline void __load_psw(psw_t psw)
 221 {
 222 #ifndef __s390x__
 223         asm volatile("lpsw  0(%0)" : : "a" (&psw), "m" (psw) : "cc");
 224 #else
 225         asm volatile("lpswe 0(%0)" : : "a" (&psw), "m" (psw) : "cc");
 226 #endif
 227 }
 228
 229 /*
 230  * Set PSW mask to specified value, while leaving the
 231  * PSW addr pointing to the next instruction.
 232  */
 233
 234 static inline void __load_psw_mask (unsigned long mask)
 235 {
 236         unsigned long addr;
 237         psw_t psw;
 238
 239         psw.mask = mask;
 240
 241 #ifndef __s390x__
 242         asm volatile(
 243                 "       basr    %0,0\n"
 244                 "0:     ahi     %0,1f-0b\n"
 245                 "       st      %0,4(%1)\n"
 246                 "       lpsw    0(%1)\n"
 247                 "1:"
 248                 : "=&d" (addr) : "a" (&psw), "m" (psw) : "memory", "cc");
 249 #else /* __s390x__ */
 250         asm volatile(
 251                 "       larl    %0,1f\n"
 252                 "       stg     %0,8(%1)\n"
 253                 "       lpswe   0(%1)\n"
 254                 "1:"
 255                 : "=&d" (addr) : "a" (&psw), "m" (psw) : "memory", "cc");
 256 #endif /* __s390x__ */
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Function to stop a processor until an interruption occurred
 261  */
 262 static inline void enabled_wait(void)
 263 {
 264         __load_psw_mask(PSW_BASE_BITS | PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT |
 265                         PSW_MASK_MCHECK | PSW_MASK_WAIT | PSW_DEFAULT_KEY);
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Function to drop a processor into disabled wait state
 270  */
 271
 272 static inline void disabled_wait(unsigned long code)
 273 {
 274         unsigned long ctl_buf;
 275         psw_t dw_psw;
 276
 277         dw_psw.mask = PSW_BASE_BITS | PSW_MASK_WAIT;
 278         dw_psw.addr = code;
 279         /*
 280          * Store status and then load disabled wait psw,
 281          * the processor is dead afterwards
 282          */
 283 #ifndef __s390x__
 284         asm volatile(
 285                 "       stctl   0,0,0(%2)\n"
 286                 "       ni      0(%2),0xef\n"   /* switch off protection */
 287                 "       lctl    0,0,0(%2)\n"
 288                 "       stpt    0xd8\n"         /* store timer */
 289                 "       stckc   0xe0\n"         /* store clock comparator */
 290                 "       stpx    0x108\n"        /* store prefix register */
 291                 "       stam    0,15,0x120\n"   /* store access registers */
 292                 "       std     0,0x160\n"      /* store f0 */
 293                 "       std     2,0x168\n"      /* store f2 */
 294                 "       std     4,0x170\n"      /* store f4 */
 295                 "       std     6,0x178\n"      /* store f6 */
 296                 "       stm     0,15,0x180\n"   /* store general registers */
 297                 "       stctl   0,15,0x1c0\n"   /* store control registers */
 298                 "       oi      0x1c0,0x10\n"   /* fake protection bit */
 299                 "       lpsw    0(%1)"
 300                 : "=m" (ctl_buf)
 301                 : "a" (&dw_psw), "a" (&ctl_buf), "m" (dw_psw) : "cc");
 302 #else /* __s390x__ */
 303         asm volatile(
 304                 "       stctg   0,0,0(%2)\n"
 305                 "       ni      4(%2),0xef\n"   /* switch off protection */
 306                 "       lctlg   0,0,0(%2)\n"
 307                 "       lghi    1,0x1000\n"
 308                 "       stpt    0x328(1)\n"     /* store timer */
 309                 "       stckc   0x330(1)\n"     /* store clock comparator */
 310                 "       stpx    0x318(1)\n"     /* store prefix register */
 311                 "       stam    0,15,0x340(1)\n"/* store access registers */
 312                 "       stfpc   0x31c(1)\n"     /* store fpu control */
 313                 "       std     0,0x200(1)\n"   /* store f0 */
 314                 "       std     1,0x208(1)\n"   /* store f1 */
 315                 "       std     2,0x210(1)\n"   /* store f2 */
 316                 "       std     3,0x218(1)\n"   /* store f3 */
 317                 "       std     4,0x220(1)\n"   /* store f4 */
 318                 "       std     5,0x228(1)\n"   /* store f5 */
 319                 "       std     6,0x230(1)\n"   /* store f6 */
 320                 "       std     7,0x238(1)\n"   /* store f7 */
 321                 "       std     8,0x240(1)\n"   /* store f8 */
 322                 "       std     9,0x248(1)\n"   /* store f9 */
 323                 "       std     10,0x250(1)\n"  /* store f10 */
 324                 "       std     11,0x258(1)\n"  /* store f11 */
 325                 "       std     12,0x260(1)\n"  /* store f12 */
 326                 "       std     13,0x268(1)\n"  /* store f13 */
 327                 "       std     14,0x270(1)\n"  /* store f14 */
 328                 "       std     15,0x278(1)\n"  /* store f15 */
 329                 "       stmg    0,15,0x280(1)\n"/* store general registers */
 330                 "       stctg   0,15,0x380(1)\n"/* store control registers */
 331                 "       oi      0x384(1),0x10\n"/* fake protection bit */
 332                 "       lpswe   0(%1)"
 333                 : "=m" (ctl_buf)
 334                 : "a" (&dw_psw), "a" (&ctl_buf), "m" (dw_psw) : "cc", "0");
 335 #endif /* __s390x__ */
 336 }
 337
 338 /*
 339  * Basic Machine Check/Program Check Handler.
 340  */
 341
 342 extern void s390_base_mcck_handler(void);
 343 extern void s390_base_pgm_handler(void);
 344 extern void s390_base_ext_handler(void);
 345
 346 extern void (*s390_base_mcck_handler_fn)(void);
 347 extern void (*s390_base_pgm_handler_fn)(void);
 348 extern void (*s390_base_ext_handler_fn)(void);
 349
 350 /*
 351  * CPU idle notifier chain.
 352  */
 353 #define CPU_IDLE        0
 354 #define CPU_NOT_IDLE    1
 355
 356 struct notifier_block;
 357 int register_idle_notifier(struct notifier_block *nb);
 358 int unregister_idle_notifier(struct notifier_block *nb);
 359
 360 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0x7fffffffUL
 361
 362 #endif
 363
 364 /*
 365  * Helper macro for exception table entries
 366  */
 367 #ifndef __s390x__
 368 #define EX_TABLE(_fault,_target)                        \
 369         ".section __ex_table,\"a\"\n"                   \
 370         "       .align 4\n"                             \
 371         "       .long  " #_fault "," #_target "\n"      \
 372         ".previous\n"
 373 #else
 374 #define EX_TABLE(_fault,_target)                        \
 375         ".section __ex_table,\"a\"\n"                   \
 376         "       .align 8\n"                             \
 377         "       .quad  " #_fault "," #_target "\n"      \
 378         ".previous\n"
 379 #endif
 380
 381 #endif                                 /* __ASM_S390_PROCESSOR_H           */