arch/arm/vfp/vfpmodule.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/vfp/vfpmodule.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2004 ARM Limited.
   5  *  Written by Deep Blue Solutions Limited.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11 #include <linux/module.h>
  12 #include <linux/types.h>
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/signal.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17
  18 #include <asm/thread_notify.h>
  19 #include <asm/vfp.h>
  20
  21 #include "vfpinstr.h"
  22 #include "vfp.h"
  23
  24 /*
  25  * Our undef handlers (in entry.S)
  26  */
  27 void vfp_testing_entry(void);
  28 void vfp_support_entry(void);
  29
  30 void (*vfp_vector)(void) = vfp_testing_entry;
  31 union vfp_state *last_VFP_context;
  32
  33 /*
  34  * Dual-use variable.
  35  * Used in startup: set to non-zero if VFP checks fail
  36  * After startup, holds VFP architecture
  37  */
  38 unsigned int VFP_arch;
  39
  40 static int vfp_notifier(struct notifier_block *self, unsigned long cmd, void *v)
  41 {
  42         struct thread_info *thread = v;
  43         union vfp_state *vfp = &thread->vfpstate;
  44
  45         switch (cmd) {
  46         case THREAD_NOTIFY_FLUSH:
  47                 /*
  48                  * Per-thread VFP initialisation.
  49                  */
  50                 memset(vfp, 0, sizeof(union vfp_state));
  51
  52                 vfp->hard.fpexc = FPEXC_ENABLE;
  53                 vfp->hard.fpscr = FPSCR_ROUND_NEAREST;
  54
  55                 /*
  56                  * Disable VFP to ensure we initialise it first.
  57                  */
  58                 fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_ENABLE);
  59
  60                 /*
  61                  * FALLTHROUGH: Ensure we don't try to overwrite our newly
  62                  * initialised state information on the first fault.
  63                  */
  64
  65         case THREAD_NOTIFY_RELEASE:
  66                 /*
  67                  * Per-thread VFP cleanup.
  68                  */
  69                 if (last_VFP_context == vfp)
  70                         last_VFP_context = NULL;
  71                 break;
  72
  73         case THREAD_NOTIFY_SWITCH:
  74                 /*
  75                  * Always disable VFP so we can lazily save/restore the
  76                  * old state.
  77                  */
  78                 fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_ENABLE);
  79                 break;
  80         }
  81
  82         return NOTIFY_DONE;
  83 }
  84
  85 static struct notifier_block vfp_notifier_block = {
  86         .notifier_call  = vfp_notifier,
  87 };
  88
  89 /*
  90  * Raise a SIGFPE for the current process.
  91  * sicode describes the signal being raised.
  92  */
  93 void vfp_raise_sigfpe(unsigned int sicode, struct pt_regs *regs)
  94 {
  95         siginfo_t info;
  96
  97         memset(&info, 0, sizeof(info));
  98
  99         info.si_signo = SIGFPE;
 100         info.si_code = sicode;
 101         info.si_addr = (void *)(instruction_pointer(regs) - 4);
 102
 103         /*
 104          * This is the same as NWFPE, because it's not clear what
 105          * this is used for
 106          */
 107         current->thread.error_code = 0;
 108         current->thread.trap_no = 6;
 109
 110         send_sig_info(SIGFPE, &info, current);
 111 }
 112
 113 static void vfp_panic(char *reason)
 114 {
 115         int i;
 116
 117         printk(KERN_ERR "VFP: Error: %s\n", reason);
 118         printk(KERN_ERR "VFP: EXC 0x%08x SCR 0x%08x INST 0x%08x\n",
 119                 fmrx(FPEXC), fmrx(FPSCR), fmrx(FPINST));
 120         for (i = 0; i < 32; i += 2)
 121                 printk(KERN_ERR "VFP: s%2u: 0x%08x s%2u: 0x%08x\n",
 122                        i, vfp_get_float(i), i+1, vfp_get_float(i+1));
 123 }
 124
 125 /*
 126  * Process bitmask of exception conditions.
 127  */
 128 static void vfp_raise_exceptions(u32 exceptions, u32 inst, u32 fpscr, struct pt_regs *regs)
 129 {
 130         int si_code = 0;
 131
 132         pr_debug("VFP: raising exceptions %08x\n", exceptions);
 133
 134         if (exceptions == (u32)-1) {
 135                 vfp_panic("unhandled bounce");
 136                 vfp_raise_sigfpe(0, regs);
 137                 return;
 138         }
 139
 140         /*
 141          * If any of the status flags are set, update the FPSCR.
 142          * Comparison instructions always return at least one of
 143          * these flags set.
 144          */
 145         if (exceptions & (FPSCR_N|FPSCR_Z|FPSCR_C|FPSCR_V))
 146                 fpscr &= ~(FPSCR_N|FPSCR_Z|FPSCR_C|FPSCR_V);
 147
 148         fpscr |= exceptions;
 149
 150         fmxr(FPSCR, fpscr);
 151
 152 #define RAISE(stat,en,sig)                              \
 153         if (exceptions & stat && fpscr & en)            \
 154                 si_code = sig;
 155
 156         /*
 157          * These are arranged in priority order, least to highest.
 158          */
 159         RAISE(FPSCR_IXC, FPSCR_IXE, FPE_FLTRES);
 160         RAISE(FPSCR_UFC, FPSCR_UFE, FPE_FLTUND);
 161         RAISE(FPSCR_OFC, FPSCR_OFE, FPE_FLTOVF);
 162         RAISE(FPSCR_IOC, FPSCR_IOE, FPE_FLTINV);
 163
 164         if (si_code)
 165                 vfp_raise_sigfpe(si_code, regs);
 166 }
 167
 168 /*
 169  * Emulate a VFP instruction.
 170  */
 171 static u32 vfp_emulate_instruction(u32 inst, u32 fpscr, struct pt_regs *regs)
 172 {
 173         u32 exceptions = (u32)-1;
 174
 175         pr_debug("VFP: emulate: INST=0x%08x SCR=0x%08x\n", inst, fpscr);
 176
 177         if (INST_CPRTDO(inst)) {
 178                 if (!INST_CPRT(inst)) {
 179                         /*
 180                          * CPDO
 181                          */
 182                         if (vfp_single(inst)) {
 183                                 exceptions = vfp_single_cpdo(inst, fpscr);
 184                         } else {
 185                                 exceptions = vfp_double_cpdo(inst, fpscr);
 186                         }
 187                 } else {
 188                         /*
 189                          * A CPRT instruction can not appear in FPINST2, nor
 190                          * can it cause an exception.  Therefore, we do not
 191                          * have to emulate it.
 192                          */
 193                 }
 194         } else {
 195                 /*
 196                  * A CPDT instruction can not appear in FPINST2, nor can
 197                  * it cause an exception.  Therefore, we do not have to
 198                  * emulate it.
 199                  */
 200         }
 201         return exceptions & ~VFP_NAN_FLAG;
 202 }
 203
 204 /*
 205  * Package up a bounce condition.
 206  */
 207 void VFP9_bounce(u32 trigger, u32 fpexc, struct pt_regs *regs)
 208 {
 209         u32 fpscr, orig_fpscr, exceptions, inst;
 210
 211         pr_debug("VFP: bounce: trigger %08x fpexc %08x\n", trigger, fpexc);
 212
 213         /*
 214          * Enable access to the VFP so we can handle the bounce.
 215          */
 216         fmxr(FPEXC, fpexc & ~(FPEXC_EXCEPTION|FPEXC_INV|FPEXC_UFC|FPEXC_IOC));
 217
 218         orig_fpscr = fpscr = fmrx(FPSCR);
 219
 220         /*
 221          * If we are running with inexact exceptions enabled, we need to
 222          * emulate the trigger instruction.  Note that as we're emulating
 223          * the trigger instruction, we need to increment PC.
 224          */
 225         if (fpscr & FPSCR_IXE) {
 226                 regs->ARM_pc += 4;
 227                 goto emulate;
 228         }
 229
 230         barrier();
 231
 232         /*
 233          * Modify fpscr to indicate the number of iterations remaining
 234          */
 235         if (fpexc & FPEXC_EXCEPTION) {
 236                 u32 len;
 237
 238                 len = fpexc + (1 << FPEXC_LENGTH_BIT);
 239
 240                 fpscr &= ~FPSCR_LENGTH_MASK;
 241                 fpscr |= (len & FPEXC_LENGTH_MASK) << (FPSCR_LENGTH_BIT - FPEXC_LENGTH_BIT);
 242         }
 243
 244         /*
 245          * Handle the first FP instruction.  We used to take note of the
 246          * FPEXC bounce reason, but this appears to be unreliable.
 247          * Emulate the bounced instruction instead.
 248          */
 249         inst = fmrx(FPINST);
 250         exceptions = vfp_emulate_instruction(inst, fpscr, regs);
 251         if (exceptions)
 252                 vfp_raise_exceptions(exceptions, inst, orig_fpscr, regs);
 253
 254         /*
 255          * If there isn't a second FP instruction, exit now.
 256          */
 257         if (!(fpexc & FPEXC_FPV2))
 258                 return;
 259
 260         /*
 261          * The barrier() here prevents fpinst2 being read
 262          * before the condition above.
 263          */
 264         barrier();
 265         trigger = fmrx(FPINST2);
 266         orig_fpscr = fpscr = fmrx(FPSCR);
 267
 268  emulate:
 269         exceptions = vfp_emulate_instruction(trigger, fpscr, regs);
 270         if (exceptions)
 271                 vfp_raise_exceptions(exceptions, trigger, orig_fpscr, regs);
 272 }
 273
 274 /*
 275  * VFP support code initialisation.
 276  */
 277 static int __init vfp_init(void)
 278 {
 279         unsigned int vfpsid;
 280
 281         /*
 282          * First check that there is a VFP that we can use.
 283          * The handler is already setup to just log calls, so
 284          * we just need to read the VFPSID register.
 285          */
 286         vfpsid = fmrx(FPSID);
 287
 288         printk(KERN_INFO "VFP support v0.3: ");
 289         if (VFP_arch) {
 290                 printk("not present\n");
 291         } else if (vfpsid & FPSID_NODOUBLE) {
 292                 printk("no double precision support\n");
 293         } else {
 294                 VFP_arch = (vfpsid & FPSID_ARCH_MASK) >> FPSID_ARCH_BIT;  /* Extract the architecture version */
 295                 printk("implementor %02x architecture %d part %02x variant %x rev %x\n",
 296                         (vfpsid & FPSID_IMPLEMENTER_MASK) >> FPSID_IMPLEMENTER_BIT,
 297                         (vfpsid & FPSID_ARCH_MASK) >> FPSID_ARCH_BIT,
 298                         (vfpsid & FPSID_PART_MASK) >> FPSID_PART_BIT,
 299                         (vfpsid & FPSID_VARIANT_MASK) >> FPSID_VARIANT_BIT,
 300                         (vfpsid & FPSID_REV_MASK) >> FPSID_REV_BIT);
 301                 vfp_vector = vfp_support_entry;
 302
 303                 thread_register_notifier(&vfp_notifier_block);
 304         }
 305         return 0;
 306 }
 307
 308 late_initcall(vfp_init);