Merge branch 'core-rcu-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[pandora-kernel.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 #ifdef CONFIG_PREEMPT
32 # error "No support for kernel preemption currently"
33 #endif
34
35 #define PTREGS_PTR(reg, ptreg) addli reg, sp, C_ABI_SAVE_AREA_SIZE + (ptreg)
36
37 #define PTREGS_OFFSET_SYSCALL PTREGS_OFFSET_REG(TREG_SYSCALL_NR)
38
39 #if !CHIP_HAS_WH64()
40         /* By making this an empty macro, we can use wh64 in the code. */
41         .macro  wh64 reg
42         .endm
43 #endif
44
45         .macro  push_reg reg, ptr=sp, delta=-4
46         {
47          sw     \ptr, \reg
48          addli  \ptr, \ptr, \delta
49         }
50         .endm
51
52         .macro  pop_reg reg, ptr=sp, delta=4
53         {
54          lw     \reg, \ptr
55          addli  \ptr, \ptr, \delta
56         }
57         .endm
58
59         .macro  pop_reg_zero reg, zreg, ptr=sp, delta=4
60         {
61          move   \zreg, zero
62          lw     \reg, \ptr
63          addi   \ptr, \ptr, \delta
64         }
65         .endm
66
67         .macro  push_extra_callee_saves reg
68         PTREGS_PTR(\reg, PTREGS_OFFSET_REG(51))
69         push_reg r51, \reg
70         push_reg r50, \reg
71         push_reg r49, \reg
72         push_reg r48, \reg
73         push_reg r47, \reg
74         push_reg r46, \reg
75         push_reg r45, \reg
76         push_reg r44, \reg
77         push_reg r43, \reg
78         push_reg r42, \reg
79         push_reg r41, \reg
80         push_reg r40, \reg
81         push_reg r39, \reg
82         push_reg r38, \reg
83         push_reg r37, \reg
84         push_reg r36, \reg
85         push_reg r35, \reg
86         push_reg r34, \reg, PTREGS_OFFSET_BASE - PTREGS_OFFSET_REG(34)
87         .endm
88
89         .macro  panic str
90         .pushsection .rodata, "a"
91 1:
92         .asciz  "\str"
93         .popsection
94         {
95          moveli r0, lo16(1b)
96         }
97         {
98          auli   r0, r0, ha16(1b)
99          jal    panic
100         }
101         .endm
102
103 #ifdef __COLLECT_LINKER_FEEDBACK__
104         .pushsection .text.intvec_feedback,"ax"
105 intvec_feedback:
106         .popsection
107 #endif
108
109         /*
110          * Default interrupt handler.
111          *
112          * vecnum is where we'll put this code.
113          * c_routine is the C routine we'll call.
114          *
115          * The C routine is passed two arguments:
116          * - A pointer to the pt_regs state.
117          * - The interrupt vector number.
118          *
119          * The "processing" argument specifies the code for processing
120          * the interrupt. Defaults to "handle_interrupt".
121          */
122         .macro  int_hand vecnum, vecname, c_routine, processing=handle_interrupt
123         .org    (\vecnum << 8)
124 intvec_\vecname:
125         .ifc    \vecnum, INT_SWINT_1
126         blz     TREG_SYSCALL_NR_NAME, sys_cmpxchg
127         .endif
128
129         /* Temporarily save a register so we have somewhere to work. */
130
131         mtspr   SPR_SYSTEM_SAVE_K_1, r0
132         mfspr   r0, SPR_EX_CONTEXT_K_1
133
134         /* The cmpxchg code clears sp to force us to reset it here on fault. */
135         {
136          bz     sp, 2f
137          andi   r0, r0, SPR_EX_CONTEXT_1_1__PL_MASK  /* mask off ICS */
138         }
139
140         .ifc    \vecnum, INT_DOUBLE_FAULT
141         /*
142          * For double-faults from user-space, fall through to the normal
143          * register save and stack setup path.  Otherwise, it's the
144          * hypervisor giving us one last chance to dump diagnostics, and we
145          * branch to the kernel_double_fault routine to do so.
146          */
147         bz      r0, 1f
148         j       _kernel_double_fault
149 1:
150         .else
151         /*
152          * If we're coming from user-space, then set sp to the top of
153          * the kernel stack.  Otherwise, assume sp is already valid.
154          */
155         {
156          bnz    r0, 0f
157          move   r0, sp
158         }
159         .endif
160
161         .ifc    \c_routine, do_page_fault
162         /*
163          * The page_fault handler may be downcalled directly by the
164          * hypervisor even when Linux is running and has ICS set.
165          *
166          * In this case the contents of EX_CONTEXT_K_1 reflect the
167          * previous fault and can't be relied on to choose whether or
168          * not to reinitialize the stack pointer.  So we add a test
169          * to see whether SYSTEM_SAVE_K_2 has the high bit set,
170          * and if so we don't reinitialize sp, since we must be coming
171          * from Linux.  (In fact the precise case is !(val & ~1),
172          * but any Linux PC has to have the high bit set.)
173          *
174          * Note that the hypervisor *always* sets SYSTEM_SAVE_K_2 for
175          * any path that turns into a downcall to one of our TLB handlers.
176          */
177         mfspr   r0, SPR_SYSTEM_SAVE_K_2
178         {
179          blz    r0, 0f    /* high bit in S_S_1_2 is for a PC to use */
180          move   r0, sp
181         }
182         .endif
183
184 2:
185         /*
186          * SYSTEM_SAVE_K_0 holds the cpu number in the low bits, and
187          * the current stack top in the higher bits.  So we recover
188          * our stack top by just masking off the low bits, then
189          * point sp at the top aligned address on the actual stack page.
190          */
191         mfspr   r0, SPR_SYSTEM_SAVE_K_0
192         mm      r0, r0, zero, LOG2_THREAD_SIZE, 31
193
194 0:
195         /*
196          * Align the stack mod 64 so we can properly predict what
197          * cache lines we need to write-hint to reduce memory fetch
198          * latency as we enter the kernel.  The layout of memory is
199          * as follows, with cache line 0 at the lowest VA, and cache
200          * line 4 just below the r0 value this "andi" computes.
201          * Note that we never write to cache line 4, and we skip
202          * cache line 1 for syscalls.
203          *
204          *    cache line 4: ptregs padding (two words)
205          *    cache line 3: r46...lr, pc, ex1, faultnum, orig_r0, flags, pad
206          *    cache line 2: r30...r45
207          *    cache line 1: r14...r29
208          *    cache line 0: 2 x frame, r0..r13
209          */
210         andi    r0, r0, -64
211
212         /*
213          * Push the first four registers on the stack, so that we can set
214          * them to vector-unique values before we jump to the common code.
215          *
216          * Registers are pushed on the stack as a struct pt_regs,
217          * with the sp initially just above the struct, and when we're
218          * done, sp points to the base of the struct, minus
219          * C_ABI_SAVE_AREA_SIZE, so we can directly jal to C code.
220          *
221          * This routine saves just the first four registers, plus the
222          * stack context so we can do proper backtracing right away,
223          * and defers to handle_interrupt to save the rest.
224          * The backtracer needs pc, ex1, lr, sp, r52, and faultnum.
225          */
226         addli   r0, r0, PTREGS_OFFSET_LR - (PTREGS_SIZE + KSTK_PTREGS_GAP)
227         wh64    r0    /* cache line 3 */
228         {
229          sw     r0, lr
230          addli  r0, r0, PTREGS_OFFSET_SP - PTREGS_OFFSET_LR
231         }
232         {
233          sw     r0, sp
234          addli  sp, r0, PTREGS_OFFSET_REG(52) - PTREGS_OFFSET_SP
235         }
236         {
237          sw     sp, r52
238          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_REG(1) - PTREGS_OFFSET_REG(52)
239         }
240         wh64    sp    /* cache line 0 */
241         {
242          sw     sp, r1
243          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_REG(2) - PTREGS_OFFSET_REG(1)
244         }
245         {
246          sw     sp, r2
247          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_REG(3) - PTREGS_OFFSET_REG(2)
248         }
249         {
250          sw     sp, r3
251          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_PC - PTREGS_OFFSET_REG(3)
252         }
253         mfspr   r0, SPR_EX_CONTEXT_K_0
254         .ifc \processing,handle_syscall
255         /*
256          * Bump the saved PC by one bundle so that when we return, we won't
257          * execute the same swint instruction again.  We need to do this while
258          * we're in the critical section.
259          */
260         addi    r0, r0, 8
261         .endif
262         {
263          sw     sp, r0
264          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_EX1 - PTREGS_OFFSET_PC
265         }
266         mfspr   r0, SPR_EX_CONTEXT_K_1
267         {
268          sw     sp, r0
269          addi   sp, sp, PTREGS_OFFSET_FAULTNUM - PTREGS_OFFSET_EX1
270         /*
271          * Use r0 for syscalls so it's a temporary; use r1 for interrupts
272          * so that it gets passed through unchanged to the handler routine.
273          * Note that the .if conditional confusingly spans bundles.
274          */
275          .ifc \processing,handle_syscall
276          movei  r0, \vecnum
277         }
278         {
279          sw     sp, r0
280          .else
281          movei  r1, \vecnum
282         }
283         {
284          sw     sp, r1
285          .endif
286          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_REG(0) - PTREGS_OFFSET_FAULTNUM
287         }
288         mfspr   r0, SPR_SYSTEM_SAVE_K_1    /* Original r0 */
289         {
290          sw     sp, r0
291          addi   sp, sp, -PTREGS_OFFSET_REG(0) - 4
292         }
293         {
294          sw     sp, zero        /* write zero into "Next SP" frame pointer */
295          addi   sp, sp, -4      /* leave SP pointing at bottom of frame */
296         }
297         .ifc \processing,handle_syscall
298         j       handle_syscall
299         .else
300         /*
301          * Capture per-interrupt SPR context to registers.
302          * We overload the meaning of r3 on this path such that if its bit 31
303          * is set, we have to mask all interrupts including NMIs before
304          * clearing the interrupt critical section bit.
305          * See discussion below at "finish_interrupt_save".
306          */
307         .ifc \c_routine, do_page_fault
308         mfspr   r2, SPR_SYSTEM_SAVE_K_3   /* address of page fault */
309         mfspr   r3, SPR_SYSTEM_SAVE_K_2   /* info about page fault */
310         .else
311         .ifc \vecnum, INT_DOUBLE_FAULT
312         {
313          mfspr  r2, SPR_SYSTEM_SAVE_K_2   /* double fault info from HV */
314          movei  r3, 0
315         }
316         .else
317         .ifc \c_routine, do_trap
318         {
319          mfspr  r2, GPV_REASON
320          movei  r3, 0
321         }
322         .else
323         .ifc \c_routine, op_handle_perf_interrupt
324         {
325          mfspr  r2, PERF_COUNT_STS
326          movei  r3, -1   /* not used, but set for consistency */
327         }
328         .else
329 #if CHIP_HAS_AUX_PERF_COUNTERS()
330         .ifc \c_routine, op_handle_aux_perf_interrupt
331         {
332          mfspr  r2, AUX_PERF_COUNT_STS
333          movei  r3, -1   /* not used, but set for consistency */
334         }
335         .else
336 #endif
337         movei   r3, 0
338 #if CHIP_HAS_AUX_PERF_COUNTERS()
339         .endif
340 #endif
341         .endif
342         .endif
343         .endif
344         .endif
345         /* Put function pointer in r0 */
346         moveli  r0, lo16(\c_routine)
347         {
348          auli   r0, r0, ha16(\c_routine)
349          j       \processing
350         }
351         .endif
352         ENDPROC(intvec_\vecname)
353
354 #ifdef __COLLECT_LINKER_FEEDBACK__
355         .pushsection .text.intvec_feedback,"ax"
356         .org    (\vecnum << 5)
357         FEEDBACK_ENTER_EXPLICIT(intvec_\vecname, .intrpt1, 1 << 8)
358         jrp     lr
359         .popsection
360 #endif
361
362         .endm
363
364
365         /*
366          * Save the rest of the registers that we didn't save in the actual
367          * vector itself.  We can't use r0-r10 inclusive here.
368          */
369         .macro  finish_interrupt_save, function
370
371         /* If it's a syscall, save a proper orig_r0, otherwise just zero. */
372         PTREGS_PTR(r52, PTREGS_OFFSET_ORIG_R0)
373         {
374          .ifc \function,handle_syscall
375          sw     r52, r0
376          .else
377          sw     r52, zero
378          .endif
379          PTREGS_PTR(r52, PTREGS_OFFSET_TP)
380         }
381
382         /*
383          * For ordinary syscalls, we save neither caller- nor callee-
384          * save registers, since the syscall invoker doesn't expect the
385          * caller-saves to be saved, and the called kernel functions will
386          * take care of saving the callee-saves for us.
387          *
388          * For interrupts we save just the caller-save registers.  Saving
389          * them is required (since the "caller" can't save them).  Again,
390          * the called kernel functions will restore the callee-save
391          * registers for us appropriately.
392          *
393          * On return, we normally restore nothing special for syscalls,
394          * and just the caller-save registers for interrupts.
395          *
396          * However, there are some important caveats to all this:
397          *
398          * - We always save a few callee-save registers to give us
399          *   some scratchpad registers to carry across function calls.
400          *
401          * - fork/vfork/etc require us to save all the callee-save
402          *   registers, which we do in PTREGS_SYSCALL_ALL_REGS, below.
403          *
404          * - We always save r0..r5 and r10 for syscalls, since we need
405          *   to reload them a bit later for the actual kernel call, and
406          *   since we might need them for -ERESTARTNOINTR, etc.
407          *
408          * - Before invoking a signal handler, we save the unsaved
409          *   callee-save registers so they are visible to the
410          *   signal handler or any ptracer.
411          *
412          * - If the unsaved callee-save registers are modified, we set
413          *   a bit in pt_regs so we know to reload them from pt_regs
414          *   and not just rely on the kernel function unwinding.
415          *   (Done for ptrace register writes and SA_SIGINFO handler.)
416          */
417         {
418          sw     r52, tp
419          PTREGS_PTR(r52, PTREGS_OFFSET_REG(33))
420         }
421         wh64    r52    /* cache line 2 */
422         push_reg r33, r52
423         push_reg r32, r52
424         push_reg r31, r52
425         .ifc \function,handle_syscall
426         push_reg r30, r52, PTREGS_OFFSET_SYSCALL - PTREGS_OFFSET_REG(30)
427         push_reg TREG_SYSCALL_NR_NAME, r52, \
428           PTREGS_OFFSET_REG(5) - PTREGS_OFFSET_SYSCALL
429         .else
430
431         push_reg r30, r52, PTREGS_OFFSET_REG(29) - PTREGS_OFFSET_REG(30)
432         wh64    r52    /* cache line 1 */
433         push_reg r29, r52
434         push_reg r28, r52
435         push_reg r27, r52
436         push_reg r26, r52
437         push_reg r25, r52
438         push_reg r24, r52
439         push_reg r23, r52
440         push_reg r22, r52
441         push_reg r21, r52
442         push_reg r20, r52
443         push_reg r19, r52
444         push_reg r18, r52
445         push_reg r17, r52
446         push_reg r16, r52
447         push_reg r15, r52
448         push_reg r14, r52
449         push_reg r13, r52
450         push_reg r12, r52
451         push_reg r11, r52
452         push_reg r10, r52
453         push_reg r9, r52
454         push_reg r8, r52
455         push_reg r7, r52
456         push_reg r6, r52
457
458         .endif
459
460         push_reg r5, r52
461         sw      r52, r4
462
463         /* Load tp with our per-cpu offset. */
464 #ifdef CONFIG_SMP
465         {
466          mfspr  r20, SPR_SYSTEM_SAVE_K_0
467          moveli r21, lo16(__per_cpu_offset)
468         }
469         {
470          auli   r21, r21, ha16(__per_cpu_offset)
471          mm     r20, r20, zero, 0, LOG2_THREAD_SIZE-1
472         }
473         s2a     r20, r20, r21
474         lw      tp, r20
475 #else
476         move    tp, zero
477 #endif
478
479         /*
480          * If we will be returning to the kernel, we will need to
481          * reset the interrupt masks to the state they had before.
482          * Set DISABLE_IRQ in flags iff we came from PL1 with irqs disabled.
483          * We load flags in r32 here so we can jump to .Lrestore_regs
484          * directly after do_page_fault_ics() if necessary.
485          */
486         mfspr   r32, SPR_EX_CONTEXT_K_1
487         {
488          andi   r32, r32, SPR_EX_CONTEXT_1_1__PL_MASK  /* mask off ICS */
489          PTREGS_PTR(r21, PTREGS_OFFSET_FLAGS)
490         }
491         bzt     r32, 1f       /* zero if from user space */
492         IRQS_DISABLED(r32)    /* zero if irqs enabled */
493 #if PT_FLAGS_DISABLE_IRQ != 1
494 # error Value of IRQS_DISABLED used to set PT_FLAGS_DISABLE_IRQ; fix
495 #endif
496 1:
497         .ifnc \function,handle_syscall
498         /* Record the fact that we saved the caller-save registers above. */
499         ori     r32, r32, PT_FLAGS_CALLER_SAVES
500         .endif
501         sw      r21, r32
502
503 #ifdef __COLLECT_LINKER_FEEDBACK__
504         /*
505          * Notify the feedback routines that we were in the
506          * appropriate fixed interrupt vector area.  Note that we
507          * still have ICS set at this point, so we can't invoke any
508          * atomic operations or we will panic.  The feedback
509          * routines internally preserve r0..r10 and r30 up.
510          */
511         .ifnc \function,handle_syscall
512         shli    r20, r1, 5
513         .else
514         moveli  r20, INT_SWINT_1 << 5
515         .endif
516         addli   r20, r20, lo16(intvec_feedback)
517         auli    r20, r20, ha16(intvec_feedback)
518         jalr    r20
519
520         /* And now notify the feedback routines that we are here. */
521         FEEDBACK_ENTER(\function)
522 #endif
523
524         /*
525          * we've captured enough state to the stack (including in
526          * particular our EX_CONTEXT state) that we can now release
527          * the interrupt critical section and replace it with our
528          * standard "interrupts disabled" mask value.  This allows
529          * synchronous interrupts (and profile interrupts) to punch
530          * through from this point onwards.
531          *
532          * If bit 31 of r3 is set during a non-NMI interrupt, we know we
533          * are on the path where the hypervisor has punched through our
534          * ICS with a page fault, so we call out to do_page_fault_ics()
535          * to figure out what to do with it.  If the fault was in
536          * an atomic op, we unlock the atomic lock, adjust the
537          * saved register state a little, and return "zero" in r4,
538          * falling through into the normal page-fault interrupt code.
539          * If the fault was in a kernel-space atomic operation, then
540          * do_page_fault_ics() resolves it itself, returns "one" in r4,
541          * and as a result goes directly to restoring registers and iret,
542          * without trying to adjust the interrupt masks at all.
543          * The do_page_fault_ics() API involves passing and returning
544          * a five-word struct (in registers) to avoid writing the
545          * save and restore code here.
546          */
547         .ifc \function,handle_nmi
548         IRQ_DISABLE_ALL(r20)
549         .else
550         .ifnc \function,handle_syscall
551         bgezt   r3, 1f
552         {
553          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
554          jal    do_page_fault_ics
555         }
556         FEEDBACK_REENTER(\function)
557         bzt     r4, 1f
558         j       .Lrestore_regs
559 1:
560         .endif
561         IRQ_DISABLE(r20, r21)
562         .endif
563         mtspr   INTERRUPT_CRITICAL_SECTION, zero
564
565 #if CHIP_HAS_WH64()
566         /*
567          * Prepare the first 256 stack bytes to be rapidly accessible
568          * without having to fetch the background data.  We don't really
569          * know how far to write-hint, but kernel stacks generally
570          * aren't that big, and write-hinting here does take some time.
571          */
572         addi    r52, sp, -64
573         {
574          wh64   r52
575          addi   r52, r52, -64
576         }
577         {
578          wh64   r52
579          addi   r52, r52, -64
580         }
581         {
582          wh64   r52
583          addi   r52, r52, -64
584         }
585         wh64    r52
586 #endif
587
588 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
589         .ifnc \function,handle_nmi
590         /*
591          * We finally have enough state set up to notify the irq
592          * tracing code that irqs were disabled on entry to the handler.
593          * The TRACE_IRQS_OFF call clobbers registers r0-r29.
594          * For syscalls, we already have the register state saved away
595          * on the stack, so we don't bother to do any register saves here,
596          * and later we pop the registers back off the kernel stack.
597          * For interrupt handlers, save r0-r3 in callee-saved registers.
598          */
599         .ifnc \function,handle_syscall
600         { move r30, r0; move r31, r1 }
601         { move r32, r2; move r33, r3 }
602         .endif
603         TRACE_IRQS_OFF
604         .ifnc \function,handle_syscall
605         { move r0, r30; move r1, r31 }
606         { move r2, r32; move r3, r33 }
607         .endif
608         .endif
609 #endif
610
611         .endm
612
613         .macro  check_single_stepping, kind, not_single_stepping
614         /*
615          * Check for single stepping in user-level priv
616          *   kind can be "normal", "ill", or "syscall"
617          * At end, if fall-thru
618          *   r29: thread_info->step_state
619          *   r28: &pt_regs->pc
620          *   r27: pt_regs->pc
621          *   r26: thread_info->step_state->buffer
622          */
623
624         /* Check for single stepping */
625         GET_THREAD_INFO(r29)
626         {
627          /* Get pointer to field holding step state */
628          addi   r29, r29, THREAD_INFO_STEP_STATE_OFFSET
629
630          /* Get pointer to EX1 in register state */
631          PTREGS_PTR(r27, PTREGS_OFFSET_EX1)
632         }
633         {
634          /* Get pointer to field holding PC */
635          PTREGS_PTR(r28, PTREGS_OFFSET_PC)
636
637          /* Load the pointer to the step state */
638          lw     r29, r29
639         }
640         /* Load EX1 */
641         lw      r27, r27
642         {
643          /* Points to flags */
644          addi   r23, r29, SINGLESTEP_STATE_FLAGS_OFFSET
645
646          /* No single stepping if there is no step state structure */
647          bzt    r29, \not_single_stepping
648         }
649         {
650          /* mask off ICS and any other high bits */
651          andi   r27, r27, SPR_EX_CONTEXT_1_1__PL_MASK
652
653          /* Load pointer to single step instruction buffer */
654          lw     r26, r29
655         }
656         /* Check priv state */
657         bnz     r27, \not_single_stepping
658
659         /* Get flags */
660         lw      r22, r23
661         {
662          /* Branch if single-step mode not enabled */
663          bbnst  r22, \not_single_stepping
664
665          /* Clear enabled flag */
666          andi   r22, r22, ~SINGLESTEP_STATE_MASK_IS_ENABLED
667         }
668         .ifc \kind,normal
669         {
670          /* Load PC */
671          lw     r27, r28
672
673          /* Point to the entry containing the original PC */
674          addi   r24, r29, SINGLESTEP_STATE_ORIG_PC_OFFSET
675         }
676         {
677          /* Disable single stepping flag */
678          sw     r23, r22
679         }
680         {
681          /* Get the original pc */
682          lw     r24, r24
683
684          /* See if the PC is at the start of the single step buffer */
685          seq    r25, r26, r27
686         }
687         /*
688          * NOTE: it is really expected that the PC be in the single step buffer
689          *       at this point
690          */
691         bzt     r25, \not_single_stepping
692
693         /* Restore the original PC */
694         sw      r28, r24
695         .else
696         .ifc \kind,syscall
697         {
698          /* Load PC */
699          lw     r27, r28
700
701          /* Point to the entry containing the next PC */
702          addi   r24, r29, SINGLESTEP_STATE_NEXT_PC_OFFSET
703         }
704         {
705          /* Increment the stopped PC by the bundle size */
706          addi   r26, r26, 8
707
708          /* Disable single stepping flag */
709          sw     r23, r22
710         }
711         {
712          /* Get the next pc */
713          lw     r24, r24
714
715          /*
716           * See if the PC is one bundle past the start of the
717           * single step buffer
718           */
719          seq    r25, r26, r27
720         }
721         {
722          /*
723           * NOTE: it is really expected that the PC be in the
724           * single step buffer at this point
725           */
726          bzt    r25, \not_single_stepping
727         }
728         /* Set to the next PC */
729         sw      r28, r24
730         .else
731         {
732          /* Point to 3rd bundle in buffer */
733          addi   r25, r26, 16
734
735          /* Load PC */
736          lw      r27, r28
737         }
738         {
739          /* Disable single stepping flag */
740          sw      r23, r22
741
742          /* See if the PC is in the single step buffer */
743          slte_u  r24, r26, r27
744         }
745         {
746          slte_u r25, r27, r25
747
748          /*
749           * NOTE: it is really expected that the PC be in the
750           * single step buffer at this point
751           */
752          bzt    r24, \not_single_stepping
753         }
754         bzt     r25, \not_single_stepping
755         .endif
756         .endif
757         .endm
758
759         /*
760          * Redispatch a downcall.
761          */
762         .macro  dc_dispatch vecnum, vecname
763         .org    (\vecnum << 8)
764 intvec_\vecname:
765         j       hv_downcall_dispatch
766         ENDPROC(intvec_\vecname)
767         .endm
768
769         /*
770          * Common code for most interrupts.  The C function we're eventually
771          * going to is in r0, and the faultnum is in r1; the original
772          * values for those registers are on the stack.
773          */
774         .pushsection .text.handle_interrupt,"ax"
775 handle_interrupt:
776         finish_interrupt_save handle_interrupt
777
778         /*
779          * Check for if we are single stepping in user level. If so, then
780          * we need to restore the PC.
781          */
782
783         check_single_stepping normal, .Ldispatch_interrupt
784 .Ldispatch_interrupt:
785
786         /* Jump to the C routine; it should enable irqs as soon as possible. */
787         {
788          jalr   r0
789          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
790         }
791         FEEDBACK_REENTER(handle_interrupt)
792         {
793          movei  r30, 0   /* not an NMI */
794          j      interrupt_return
795         }
796         STD_ENDPROC(handle_interrupt)
797
798 /*
799  * This routine takes a boolean in r30 indicating if this is an NMI.
800  * If so, we also expect a boolean in r31 indicating whether to
801  * re-enable the oprofile interrupts.
802  */
803 STD_ENTRY(interrupt_return)
804         /* If we're resuming to kernel space, don't check thread flags. */
805         {
806          bnz    r30, .Lrestore_all  /* NMIs don't special-case user-space */
807          PTREGS_PTR(r29, PTREGS_OFFSET_EX1)
808         }
809         lw      r29, r29
810         andi    r29, r29, SPR_EX_CONTEXT_1_1__PL_MASK  /* mask off ICS */
811         {
812          bzt    r29, .Lresume_userspace
813          PTREGS_PTR(r29, PTREGS_OFFSET_PC)
814         }
815
816         /* If we're resuming to _cpu_idle_nap, bump PC forward by 8. */
817         {
818          lw     r28, r29
819          moveli r27, lo16(_cpu_idle_nap)
820         }
821         {
822          auli   r27, r27, ha16(_cpu_idle_nap)
823         }
824         {
825          seq    r27, r27, r28
826         }
827         {
828          bbns   r27, .Lrestore_all
829          addi   r28, r28, 8
830         }
831         sw      r29, r28
832         j       .Lrestore_all
833
834 .Lresume_userspace:
835         FEEDBACK_REENTER(interrupt_return)
836
837         /*
838          * Disable interrupts so as to make sure we don't
839          * miss an interrupt that sets any of the thread flags (like
840          * need_resched or sigpending) between sampling and the iret.
841          * Routines like schedule() or do_signal() may re-enable
842          * interrupts before returning.
843          */
844         IRQ_DISABLE(r20, r21)
845         TRACE_IRQS_OFF  /* Note: clobbers registers r0-r29 */
846
847         /* Get base of stack in r32; note r30/31 are used as arguments here. */
848         GET_THREAD_INFO(r32)
849
850
851         /* Check to see if there is any work to do before returning to user. */
852         {
853          addi   r29, r32, THREAD_INFO_FLAGS_OFFSET
854          moveli r1, lo16(_TIF_ALLWORK_MASK)
855         }
856         {
857          lw     r29, r29
858          auli   r1, r1, ha16(_TIF_ALLWORK_MASK)
859         }
860         and     r1, r29, r1
861         bzt     r1, .Lrestore_all
862
863         /*
864          * Make sure we have all the registers saved for signal
865          * handling or single-step.  Call out to C code to figure out
866          * exactly what we need to do for each flag bit, then if
867          * necessary, reload the flags and recheck.
868          */
869         push_extra_callee_saves r0
870         {
871          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
872          jal    do_work_pending
873         }
874         bnz     r0, .Lresume_userspace
875
876         /*
877          * In the NMI case we
878          * omit the call to single_process_check_nohz, which normally checks
879          * to see if we should start or stop the scheduler tick, because
880          * we can't call arbitrary Linux code from an NMI context.
881          * We always call the homecache TLB deferral code to re-trigger
882          * the deferral mechanism.
883          *
884          * The other chunk of responsibility this code has is to reset the
885          * interrupt masks appropriately to reset irqs and NMIs.  We have
886          * to call TRACE_IRQS_OFF and TRACE_IRQS_ON to support all the
887          * lockdep-type stuff, but we can't set ICS until afterwards, since
888          * ICS can only be used in very tight chunks of code to avoid
889          * tripping over various assertions that it is off.
890          *
891          * (There is what looks like a window of vulnerability here since
892          * we might take a profile interrupt between the two SPR writes
893          * that set the mask, but since we write the low SPR word first,
894          * and our interrupt entry code checks the low SPR word, any
895          * profile interrupt will actually disable interrupts in both SPRs
896          * before returning, which is OK.)
897          */
898 .Lrestore_all:
899         PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_EX1)
900         {
901          lw     r0, r0
902          PTREGS_PTR(r32, PTREGS_OFFSET_FLAGS)
903         }
904         {
905          andi   r0, r0, SPR_EX_CONTEXT_1_1__PL_MASK
906          lw     r32, r32
907         }
908         bnz    r0, 1f
909         j       2f
910 #if PT_FLAGS_DISABLE_IRQ != 1
911 # error Assuming PT_FLAGS_DISABLE_IRQ == 1 so we can use bbnst below
912 #endif
913 1:      bbnst   r32, 2f
914         IRQ_DISABLE(r20,r21)
915         TRACE_IRQS_OFF
916         movei   r0, 1
917         mtspr   INTERRUPT_CRITICAL_SECTION, r0
918         bzt     r30, .Lrestore_regs
919         j       3f
920 2:      TRACE_IRQS_ON
921         movei   r0, 1
922         mtspr   INTERRUPT_CRITICAL_SECTION, r0
923         IRQ_ENABLE(r20, r21)
924         bzt     r30, .Lrestore_regs
925 3:
926
927
928         /*
929          * We now commit to returning from this interrupt, since we will be
930          * doing things like setting EX_CONTEXT SPRs and unwinding the stack
931          * frame.  No calls should be made to any other code after this point.
932          * This code should only be entered with ICS set.
933          * r32 must still be set to ptregs.flags.
934          * We launch loads to each cache line separately first, so we can
935          * get some parallelism out of the memory subsystem.
936          * We start zeroing caller-saved registers throughout, since
937          * that will save some cycles if this turns out to be a syscall.
938          */
939 .Lrestore_regs:
940         FEEDBACK_REENTER(interrupt_return)   /* called from elsewhere */
941
942         /*
943          * Rotate so we have one high bit and one low bit to test.
944          * - low bit says whether to restore all the callee-saved registers,
945          *   or just r30-r33, and r52 up.
946          * - high bit (i.e. sign bit) says whether to restore all the
947          *   caller-saved registers, or just r0.
948          */
949 #if PT_FLAGS_CALLER_SAVES != 2 || PT_FLAGS_RESTORE_REGS != 4
950 # error Rotate trick does not work :-)
951 #endif
952         {
953          rli    r20, r32, 30
954          PTREGS_PTR(sp, PTREGS_OFFSET_REG(0))
955         }
956
957         /*
958          * Load cache lines 0, 2, and 3 in that order, then use
959          * the last loaded value, which makes it likely that the other
960          * cache lines have also loaded, at which point we should be
961          * able to safely read all the remaining words on those cache
962          * lines without waiting for the memory subsystem.
963          */
964         pop_reg_zero r0, r28, sp, PTREGS_OFFSET_REG(30) - PTREGS_OFFSET_REG(0)
965         pop_reg_zero r30, r2, sp, PTREGS_OFFSET_PC - PTREGS_OFFSET_REG(30)
966         pop_reg_zero r21, r3, sp, PTREGS_OFFSET_EX1 - PTREGS_OFFSET_PC
967         pop_reg_zero lr, r4, sp, PTREGS_OFFSET_REG(52) - PTREGS_OFFSET_EX1
968         {
969          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_0, r21
970          move   r5, zero
971         }
972         {
973          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_1, lr
974          andi   lr, lr, SPR_EX_CONTEXT_1_1__PL_MASK  /* mask off ICS */
975         }
976
977         /* Restore callee-saveds that we actually use. */
978         pop_reg_zero r52, r6, sp, PTREGS_OFFSET_REG(31) - PTREGS_OFFSET_REG(52)
979         pop_reg_zero r31, r7
980         pop_reg_zero r32, r8
981         pop_reg_zero r33, r9, sp, PTREGS_OFFSET_REG(29) - PTREGS_OFFSET_REG(33)
982
983         /*
984          * If we modified other callee-saveds, restore them now.
985          * This is rare, but could be via ptrace or signal handler.
986          */
987         {
988          move   r10, zero
989          bbs    r20, .Lrestore_callees
990         }
991 .Lcontinue_restore_regs:
992
993         /* Check if we're returning from a syscall. */
994         {
995          move   r11, zero
996          blzt   r20, 1f  /* no, so go restore callee-save registers */
997         }
998
999         /*
1000          * Check if we're returning to userspace.
1001          * Note that if we're not, we don't worry about zeroing everything.
1002          */
1003         {
1004          addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_LR - PTREGS_OFFSET_REG(29)
1005          bnz    lr, .Lkernel_return
1006         }
1007
1008         /*
1009          * On return from syscall, we've restored r0 from pt_regs, but we
1010          * clear the remainder of the caller-saved registers.  We could
1011          * restore the syscall arguments, but there's not much point,
1012          * and it ensures user programs aren't trying to use the
1013          * caller-saves if we clear them, as well as avoiding leaking
1014          * kernel pointers into userspace.
1015          */
1016         pop_reg_zero lr, r12, sp, PTREGS_OFFSET_TP - PTREGS_OFFSET_LR
1017         pop_reg_zero tp, r13, sp, PTREGS_OFFSET_SP - PTREGS_OFFSET_TP
1018         {
1019          lw     sp, sp
1020          move   r14, zero
1021          move   r15, zero
1022         }
1023         { move r16, zero; move r17, zero }
1024         { move r18, zero; move r19, zero }
1025         { move r20, zero; move r21, zero }
1026         { move r22, zero; move r23, zero }
1027         { move r24, zero; move r25, zero }
1028         { move r26, zero; move r27, zero }
1029
1030         /* Set r1 to errno if we are returning an error, otherwise zero. */
1031         {
1032          moveli r29, 4096
1033          sub    r1, zero, r0
1034         }
1035         slt_u   r29, r1, r29
1036         {
1037          mnz    r1, r29, r1
1038          move   r29, zero
1039         }
1040         iret
1041
1042         /*
1043          * Not a syscall, so restore caller-saved registers.
1044          * First kick off a load for cache line 1, which we're touching
1045          * for the first time here.
1046          */
1047         .align 64
1048 1:      pop_reg r29, sp, PTREGS_OFFSET_REG(1) - PTREGS_OFFSET_REG(29)
1049         pop_reg r1
1050         pop_reg r2
1051         pop_reg r3
1052         pop_reg r4
1053         pop_reg r5
1054         pop_reg r6
1055         pop_reg r7
1056         pop_reg r8
1057         pop_reg r9
1058         pop_reg r10
1059         pop_reg r11
1060         pop_reg r12
1061         pop_reg r13
1062         pop_reg r14
1063         pop_reg r15
1064         pop_reg r16
1065         pop_reg r17
1066         pop_reg r18
1067         pop_reg r19
1068         pop_reg r20
1069         pop_reg r21
1070         pop_reg r22
1071         pop_reg r23
1072         pop_reg r24
1073         pop_reg r25
1074         pop_reg r26
1075         pop_reg r27
1076         pop_reg r28, sp, PTREGS_OFFSET_LR - PTREGS_OFFSET_REG(28)
1077         /* r29 already restored above */
1078         bnz     lr, .Lkernel_return
1079         pop_reg lr, sp, PTREGS_OFFSET_TP - PTREGS_OFFSET_LR
1080         pop_reg tp, sp, PTREGS_OFFSET_SP - PTREGS_OFFSET_TP
1081         lw      sp, sp
1082         iret
1083
1084         /*
1085          * We can't restore tp when in kernel mode, since a thread might
1086          * have migrated from another cpu and brought a stale tp value.
1087          */
1088 .Lkernel_return:
1089         pop_reg lr, sp, PTREGS_OFFSET_SP - PTREGS_OFFSET_LR
1090         lw      sp, sp
1091         iret
1092
1093         /* Restore callee-saved registers from r34 to r51. */
1094 .Lrestore_callees:
1095         addli  sp, sp, PTREGS_OFFSET_REG(34) - PTREGS_OFFSET_REG(29)
1096         pop_reg r34
1097         pop_reg r35
1098         pop_reg r36
1099         pop_reg r37
1100         pop_reg r38
1101         pop_reg r39
1102         pop_reg r40
1103         pop_reg r41
1104         pop_reg r42
1105         pop_reg r43
1106         pop_reg r44
1107         pop_reg r45
1108         pop_reg r46
1109         pop_reg r47
1110         pop_reg r48
1111         pop_reg r49
1112         pop_reg r50
1113         pop_reg r51, sp, PTREGS_OFFSET_REG(29) - PTREGS_OFFSET_REG(51)
1114         j .Lcontinue_restore_regs
1115         STD_ENDPROC(interrupt_return)
1116
1117         /*
1118          * Some interrupts don't check for single stepping
1119          */
1120         .pushsection .text.handle_interrupt_no_single_step,"ax"
1121 handle_interrupt_no_single_step:
1122         finish_interrupt_save handle_interrupt_no_single_step
1123         {
1124          jalr   r0
1125          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
1126         }
1127         FEEDBACK_REENTER(handle_interrupt_no_single_step)
1128         {
1129          movei  r30, 0   /* not an NMI */
1130          j      interrupt_return
1131         }
1132         STD_ENDPROC(handle_interrupt_no_single_step)
1133
1134         /*
1135          * "NMI" interrupts mask ALL interrupts before calling the
1136          * handler, and don't check thread flags, etc., on the way
1137          * back out.  In general, the only things we do here for NMIs
1138          * are the register save/restore, fixing the PC if we were
1139          * doing single step, and the dataplane kernel-TLB management.
1140          * We don't (for example) deal with start/stop of the sched tick.
1141          */
1142         .pushsection .text.handle_nmi,"ax"
1143 handle_nmi:
1144         finish_interrupt_save handle_nmi
1145         check_single_stepping normal, .Ldispatch_nmi
1146 .Ldispatch_nmi:
1147         {
1148          jalr   r0
1149          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
1150         }
1151         FEEDBACK_REENTER(handle_nmi)
1152         j       interrupt_return
1153         STD_ENDPROC(handle_nmi)
1154
1155         /*
1156          * Parallel code for syscalls to handle_interrupt.
1157          */
1158         .pushsection .text.handle_syscall,"ax"
1159 handle_syscall:
1160         finish_interrupt_save handle_syscall
1161
1162         /*
1163          * Check for if we are single stepping in user level. If so, then
1164          * we need to restore the PC.
1165          */
1166         check_single_stepping syscall, .Ldispatch_syscall
1167 .Ldispatch_syscall:
1168
1169         /* Enable irqs. */
1170         TRACE_IRQS_ON
1171         IRQ_ENABLE(r20, r21)
1172
1173         /* Bump the counter for syscalls made on this tile. */
1174         moveli  r20, lo16(irq_stat + IRQ_CPUSTAT_SYSCALL_COUNT_OFFSET)
1175         auli    r20, r20, ha16(irq_stat + IRQ_CPUSTAT_SYSCALL_COUNT_OFFSET)
1176         add     r20, r20, tp
1177         lw      r21, r20
1178         addi    r21, r21, 1
1179         sw      r20, r21
1180
1181         /* Trace syscalls, if requested. */
1182         GET_THREAD_INFO(r31)
1183         addi    r31, r31, THREAD_INFO_FLAGS_OFFSET
1184         lw      r30, r31
1185         andi    r30, r30, _TIF_SYSCALL_TRACE
1186         bzt     r30, .Lrestore_syscall_regs
1187         jal     do_syscall_trace
1188         FEEDBACK_REENTER(handle_syscall)
1189
1190         /*
1191          * We always reload our registers from the stack at this
1192          * point.  They might be valid, if we didn't build with
1193          * TRACE_IRQFLAGS, and this isn't a dataplane tile, and we're not
1194          * doing syscall tracing, but there are enough cases now that it
1195          * seems simplest just to do the reload unconditionally.
1196          */
1197 .Lrestore_syscall_regs:
1198         PTREGS_PTR(r11, PTREGS_OFFSET_REG(0))
1199         pop_reg r0, r11
1200         pop_reg r1, r11
1201         pop_reg r2, r11
1202         pop_reg r3, r11
1203         pop_reg r4, r11
1204         pop_reg r5, r11, PTREGS_OFFSET_SYSCALL - PTREGS_OFFSET_REG(5)
1205         pop_reg TREG_SYSCALL_NR_NAME, r11
1206
1207         /* Ensure that the syscall number is within the legal range. */
1208         moveli  r21, __NR_syscalls
1209         {
1210          slt_u  r21, TREG_SYSCALL_NR_NAME, r21
1211          moveli r20, lo16(sys_call_table)
1212         }
1213         {
1214          bbns   r21, .Linvalid_syscall
1215          auli   r20, r20, ha16(sys_call_table)
1216         }
1217         s2a     r20, TREG_SYSCALL_NR_NAME, r20
1218         lw      r20, r20
1219
1220         /* Jump to syscall handler. */
1221         jalr    r20
1222 .Lhandle_syscall_link: /* value of "lr" after "jalr r20" above */
1223
1224         /*
1225          * Write our r0 onto the stack so it gets restored instead
1226          * of whatever the user had there before.
1227          */
1228         PTREGS_PTR(r29, PTREGS_OFFSET_REG(0))
1229         sw      r29, r0
1230
1231 .Lsyscall_sigreturn_skip:
1232         FEEDBACK_REENTER(handle_syscall)
1233
1234         /* Do syscall trace again, if requested. */
1235         lw      r30, r31
1236         andi    r30, r30, _TIF_SYSCALL_TRACE
1237         bzt     r30, 1f
1238         jal     do_syscall_trace
1239         FEEDBACK_REENTER(handle_syscall)
1240 1:      j       .Lresume_userspace   /* jump into middle of interrupt_return */
1241
1242 .Linvalid_syscall:
1243         /* Report an invalid syscall back to the user program */
1244         {
1245          PTREGS_PTR(r29, PTREGS_OFFSET_REG(0))
1246          movei  r28, -ENOSYS
1247         }
1248         sw      r29, r28
1249         j       .Lresume_userspace   /* jump into middle of interrupt_return */
1250         STD_ENDPROC(handle_syscall)
1251
1252         /* Return the address for oprofile to suppress in backtraces. */
1253 STD_ENTRY_SECTION(handle_syscall_link_address, .text.handle_syscall)
1254         lnk     r0
1255         {
1256          addli  r0, r0, .Lhandle_syscall_link - .
1257          jrp    lr
1258         }
1259         STD_ENDPROC(handle_syscall_link_address)
1260
1261 STD_ENTRY(ret_from_fork)
1262         jal     sim_notify_fork
1263         jal     schedule_tail
1264         FEEDBACK_REENTER(ret_from_fork)
1265         j       .Lresume_userspace   /* jump into middle of interrupt_return */
1266         STD_ENDPROC(ret_from_fork)
1267
1268         /*
1269          * Code for ill interrupt.
1270          */
1271         .pushsection .text.handle_ill,"ax"
1272 handle_ill:
1273         finish_interrupt_save handle_ill
1274
1275         /*
1276          * Check for if we are single stepping in user level. If so, then
1277          * we need to restore the PC.
1278          */
1279         check_single_stepping ill, .Ldispatch_normal_ill
1280
1281         {
1282          /* See if the PC is the 1st bundle in the buffer */
1283          seq    r25, r27, r26
1284
1285          /* Point to the 2nd bundle in the buffer */
1286          addi   r26, r26, 8
1287         }
1288         {
1289          /* Point to the original pc */
1290          addi   r24, r29, SINGLESTEP_STATE_ORIG_PC_OFFSET
1291
1292          /* Branch if the PC is the 1st bundle in the buffer */
1293          bnz    r25, 3f
1294         }
1295         {
1296          /* See if the PC is the 2nd bundle of the buffer */
1297          seq    r25, r27, r26
1298
1299          /* Set PC to next instruction */
1300          addi   r24, r29, SINGLESTEP_STATE_NEXT_PC_OFFSET
1301         }
1302         {
1303          /* Point to flags */
1304          addi   r25, r29, SINGLESTEP_STATE_FLAGS_OFFSET
1305
1306          /* Branch if PC is in the second bundle */
1307          bz     r25, 2f
1308         }
1309         /* Load flags */
1310         lw      r25, r25
1311         {
1312          /*
1313           * Get the offset for the register to restore
1314           * Note: the lower bound is 2, so we have implicit scaling by 4.
1315           *  No multiplication of the register number by the size of a register
1316           *  is needed.
1317           */
1318          mm     r27, r25, zero, SINGLESTEP_STATE_TARGET_LB, \
1319                 SINGLESTEP_STATE_TARGET_UB
1320
1321          /* Mask Rewrite_LR */
1322          andi   r25, r25, SINGLESTEP_STATE_MASK_UPDATE
1323         }
1324         {
1325          addi   r29, r29, SINGLESTEP_STATE_UPDATE_VALUE_OFFSET
1326
1327          /* Don't rewrite temp register */
1328          bz     r25, 3f
1329         }
1330         {
1331          /* Get the temp value */
1332          lw     r29, r29
1333
1334          /* Point to where the register is stored */
1335          add    r27, r27, sp
1336         }
1337
1338         /* Add in the C ABI save area size to the register offset */
1339         addi    r27, r27, C_ABI_SAVE_AREA_SIZE
1340
1341         /* Restore the user's register with the temp value */
1342         sw      r27, r29
1343         j       3f
1344
1345 2:
1346         /* Must be in the third bundle */
1347         addi    r24, r29, SINGLESTEP_STATE_BRANCH_NEXT_PC_OFFSET
1348
1349 3:
1350         /* set PC and continue */
1351         lw      r26, r24
1352         sw      r28, r26
1353
1354         /*
1355          * Clear TIF_SINGLESTEP to prevent recursion if we execute an ill.
1356          * The normal non-arch flow redundantly clears TIF_SINGLESTEP, but we
1357          * need to clear it here and can't really impose on all other arches.
1358          * So what's another write between friends?
1359          */
1360         GET_THREAD_INFO(r0)
1361
1362         addi    r1, r0, THREAD_INFO_FLAGS_OFFSET
1363         {
1364          lw     r2, r1
1365          addi   r0, r0, THREAD_INFO_TASK_OFFSET  /* currently a no-op */
1366         }
1367         andi    r2, r2, ~_TIF_SINGLESTEP
1368         sw      r1, r2
1369
1370         /* Issue a sigtrap */
1371         {
1372          lw     r0, r0          /* indirect thru thread_info to get task_info*/
1373          addi   r1, sp, C_ABI_SAVE_AREA_SIZE  /* put ptregs pointer into r1 */
1374          move   r2, zero        /* load error code into r2 */
1375         }
1376
1377         jal     send_sigtrap    /* issue a SIGTRAP */
1378         FEEDBACK_REENTER(handle_ill)
1379         j       .Lresume_userspace   /* jump into middle of interrupt_return */
1380
1381 .Ldispatch_normal_ill:
1382         {
1383          jalr   r0
1384          PTREGS_PTR(r0, PTREGS_OFFSET_BASE)
1385         }
1386         FEEDBACK_REENTER(handle_ill)
1387         {
1388          movei  r30, 0   /* not an NMI */
1389          j      interrupt_return
1390         }
1391         STD_ENDPROC(handle_ill)
1392
1393 /* Various stub interrupt handlers and syscall handlers */
1394
1395 STD_ENTRY_LOCAL(_kernel_double_fault)
1396         mfspr   r1, SPR_EX_CONTEXT_K_0
1397         move    r2, lr
1398         move    r3, sp
1399         move    r4, r52
1400         addi    sp, sp, -C_ABI_SAVE_AREA_SIZE
1401         j       kernel_double_fault
1402         STD_ENDPROC(_kernel_double_fault)
1403
1404 STD_ENTRY_LOCAL(bad_intr)
1405         mfspr   r2, SPR_EX_CONTEXT_K_0
1406         panic   "Unhandled interrupt %#x: PC %#lx"
1407         STD_ENDPROC(bad_intr)
1408
1409 /* Put address of pt_regs in reg and jump. */
1410 #define PTREGS_SYSCALL(x, reg)                          \
1411         STD_ENTRY(_##x);                                \
1412         {                                               \
1413          PTREGS_PTR(reg, PTREGS_OFFSET_BASE);           \
1414          j      x                                       \
1415         };                                              \
1416         STD_ENDPROC(_##x)
1417
1418 /*
1419  * Special-case sigreturn to not write r0 to the stack on return.
1420  * This is technically more efficient, but it also avoids difficulties
1421  * in the 64-bit OS when handling 32-bit compat code, since we must not
1422  * sign-extend r0 for the sigreturn return-value case.
1423  */
1424 #define PTREGS_SYSCALL_SIGRETURN(x, reg)                \
1425         STD_ENTRY(_##x);                                \
1426         addli   lr, lr, .Lsyscall_sigreturn_skip - .Lhandle_syscall_link; \
1427         {                                               \
1428          PTREGS_PTR(reg, PTREGS_OFFSET_BASE);           \
1429          j      x                                       \
1430         };                                              \
1431         STD_ENDPROC(_##x)
1432
1433 PTREGS_SYSCALL(sys_execve, r3)
1434 PTREGS_SYSCALL(sys_sigaltstack, r2)
1435 PTREGS_SYSCALL_SIGRETURN(sys_rt_sigreturn, r0)
1436 PTREGS_SYSCALL(sys_cmpxchg_badaddr, r1)
1437
1438 /* Save additional callee-saves to pt_regs, put address in r4 and jump. */
1439 STD_ENTRY(_sys_clone)
1440         push_extra_callee_saves r4
1441         j       sys_clone
1442         STD_ENDPROC(_sys_clone)
1443
1444 /*
1445  * This entrypoint is taken for the cmpxchg and atomic_update fast
1446  * swints.  We may wish to generalize it to other fast swints at some
1447  * point, but for now there are just two very similar ones, which
1448  * makes it faster.
1449  *
1450  * The fast swint code is designed to have a small footprint.  It does
1451  * not save or restore any GPRs, counting on the caller-save registers
1452  * to be available to it on entry.  It does not modify any callee-save
1453  * registers (including "lr").  It does not check what PL it is being
1454  * called at, so you'd better not call it other than at PL0.
1455  * The <atomic.h> wrapper assumes it only clobbers r20-r29, so if
1456  * it ever is necessary to use more registers, be aware.
1457  *
1458  * It does not use the stack, but since it might be re-interrupted by
1459  * a page fault which would assume the stack was valid, it does
1460  * save/restore the stack pointer and zero it out to make sure it gets reset.
1461  * Since we always keep interrupts disabled, the hypervisor won't
1462  * clobber our EX_CONTEXT_K_x registers, so we don't save/restore them
1463  * (other than to advance the PC on return).
1464  *
1465  * We have to manually validate the user vs kernel address range
1466  * (since at PL1 we can read/write both), and for performance reasons
1467  * we don't allow cmpxchg on the fc000000 memory region, since we only
1468  * validate that the user address is below PAGE_OFFSET.
1469  *
1470  * We place it in the __HEAD section to ensure it is relatively
1471  * near to the intvec_SWINT_1 code (reachable by a conditional branch).
1472  *
1473  * Our use of ATOMIC_LOCK_REG here must match do_page_fault_ics().
1474  *
1475  * As we do in lib/atomic_asm_32.S, we bypass a store if the value we
1476  * would store is the same as the value we just loaded.
1477  */
1478         __HEAD
1479         .align 64
1480         /* Align much later jump on the start of a cache line. */
1481 #if !ATOMIC_LOCKS_FOUND_VIA_TABLE()
1482         nop
1483 #if PAGE_SIZE >= 0x10000
1484         nop
1485 #endif
1486 #endif
1487 ENTRY(sys_cmpxchg)
1488
1489         /*
1490          * Save "sp" and set it zero for any possible page fault.
1491          *
1492          * HACK: We want to both zero sp and check r0's alignment,
1493          * so we do both at once. If "sp" becomes nonzero we
1494          * know r0 is unaligned and branch to the error handler that
1495          * restores sp, so this is OK.
1496          *
1497          * ICS is disabled right now so having a garbage but nonzero
1498          * sp is OK, since we won't execute any faulting instructions
1499          * when it is nonzero.
1500          */
1501         {
1502          move   r27, sp
1503          andi   sp, r0, 3
1504         }
1505
1506         /*
1507          * Get the lock address in ATOMIC_LOCK_REG, and also validate that the
1508          * address is less than PAGE_OFFSET, since that won't trap at PL1.
1509          * We only use bits less than PAGE_SHIFT to avoid having to worry
1510          * about aliasing among multiple mappings of the same physical page,
1511          * and we ignore the low 3 bits so we have one lock that covers
1512          * both a cmpxchg64() and a cmpxchg() on either its low or high word.
1513          * NOTE: this must match __atomic_hashed_lock() in lib/atomic_32.c.
1514          */
1515
1516 #if (PAGE_OFFSET & 0xffff) != 0
1517 # error Code here assumes PAGE_OFFSET can be loaded with just hi16()
1518 #endif
1519
1520 #if ATOMIC_LOCKS_FOUND_VIA_TABLE()
1521         {
1522          /* Check for unaligned input. */
1523          bnz    sp, .Lcmpxchg_badaddr
1524          mm     r25, r0, zero, 3, PAGE_SHIFT-1
1525         }
1526         {
1527          crc32_32 r25, zero, r25
1528          moveli r21, lo16(atomic_lock_ptr)
1529         }
1530         {
1531          auli   r21, r21, ha16(atomic_lock_ptr)
1532          auli   r23, zero, hi16(PAGE_OFFSET)  /* hugepage-aligned */
1533         }
1534         {
1535          shri   r20, r25, 32 - ATOMIC_HASH_L1_SHIFT
1536          slt_u  r23, r0, r23
1537          lw     r26, r0  /* see comment in the "#else" for the "lw r26". */
1538         }
1539         {
1540          s2a    r21, r20, r21
1541          bbns   r23, .Lcmpxchg_badaddr
1542         }
1543         {
1544          lw     r21, r21
1545          seqi   r23, TREG_SYSCALL_NR_NAME, __NR_FAST_cmpxchg64
1546          andi   r25, r25, ATOMIC_HASH_L2_SIZE - 1
1547         }
1548         {
1549          /* Branch away at this point if we're doing a 64-bit cmpxchg. */
1550          bbs    r23, .Lcmpxchg64
1551          andi   r23, r0, 7       /* Precompute alignment for cmpxchg64. */
1552         }
1553         {
1554          s2a    ATOMIC_LOCK_REG_NAME, r25, r21
1555          j      .Lcmpxchg32_tns   /* see comment in the #else for the jump. */
1556         }
1557
1558 #else /* ATOMIC_LOCKS_FOUND_VIA_TABLE() */
1559         {
1560          /* Check for unaligned input. */
1561          bnz    sp, .Lcmpxchg_badaddr
1562          auli   r23, zero, hi16(PAGE_OFFSET)  /* hugepage-aligned */
1563         }
1564         {
1565          /*
1566           * Slide bits into position for 'mm'. We want to ignore
1567           * the low 3 bits of r0, and consider only the next
1568           * ATOMIC_HASH_SHIFT bits.
1569           * Because of C pointer arithmetic, we want to compute this:
1570           *
1571           * ((char*)atomic_locks +
1572           *  (((r0 >> 3) & (1 << (ATOMIC_HASH_SIZE - 1))) << 2))
1573           *
1574           * Instead of two shifts we just ">> 1", and use 'mm'
1575           * to ignore the low and high bits we don't want.
1576           */
1577          shri   r25, r0, 1
1578
1579          slt_u  r23, r0, r23
1580
1581          /*
1582           * Ensure that the TLB is loaded before we take out the lock.
1583           * On tilepro, this will start fetching the value all the way
1584           * into our L1 as well (and if it gets modified before we
1585           * grab the lock, it will be invalidated from our cache
1586           * before we reload it).  On tile64, we'll start fetching it
1587           * into our L1 if we're the home, and if we're not, we'll
1588           * still at least start fetching it into the home's L2.
1589           */
1590          lw     r26, r0
1591         }
1592         {
1593          auli   r21, zero, ha16(atomic_locks)
1594
1595          bbns   r23, .Lcmpxchg_badaddr
1596         }
1597 #if PAGE_SIZE < 0x10000
1598         /* atomic_locks is page-aligned so for big pages we don't need this. */
1599         addli   r21, r21, lo16(atomic_locks)
1600 #endif
1601         {
1602          /*
1603           * Insert the hash bits into the page-aligned pointer.
1604           * ATOMIC_HASH_SHIFT is so big that we don't actually hash
1605           * the unmasked address bits, as that may cause unnecessary
1606           * collisions.
1607           */
1608          mm     ATOMIC_LOCK_REG_NAME, r25, r21, 2, (ATOMIC_HASH_SHIFT + 2) - 1
1609
1610          seqi   r23, TREG_SYSCALL_NR_NAME, __NR_FAST_cmpxchg64
1611         }
1612         {
1613          /* Branch away at this point if we're doing a 64-bit cmpxchg. */
1614          bbs    r23, .Lcmpxchg64
1615          andi   r23, r0, 7       /* Precompute alignment for cmpxchg64. */
1616         }
1617         {
1618          /*
1619           * We very carefully align the code that actually runs with
1620           * the lock held (twelve bundles) so that we know it is all in
1621           * the icache when we start.  This instruction (the jump) is
1622           * at the start of the first cache line, address zero mod 64;
1623           * we jump to the very end of the second cache line to get that
1624           * line loaded in the icache, then fall through to issue the tns
1625           * in the third cache line, at which point it's all cached.
1626           * Note that is for performance, not correctness.
1627           */
1628          j      .Lcmpxchg32_tns
1629         }
1630
1631 #endif /* ATOMIC_LOCKS_FOUND_VIA_TABLE() */
1632
1633 /* Symbol for do_page_fault_ics() to use to compare against the PC. */
1634 .global __sys_cmpxchg_grab_lock
1635 __sys_cmpxchg_grab_lock:
1636
1637         /*
1638          * Perform the actual cmpxchg or atomic_update.
1639          */
1640 .Ldo_cmpxchg32:
1641         {
1642          lw     r21, r0
1643          seqi   r23, TREG_SYSCALL_NR_NAME, __NR_FAST_atomic_update
1644          move   r24, r2
1645         }
1646         {
1647          seq    r22, r21, r1     /* See if cmpxchg matches. */
1648          and    r25, r21, r1     /* If atomic_update, compute (*mem & mask) */
1649         }
1650         {
1651          or     r22, r22, r23    /* Skip compare branch for atomic_update. */
1652          add    r25, r25, r2     /* Compute (*mem & mask) + addend. */
1653         }
1654         {
1655          mvnz   r24, r23, r25    /* Use atomic_update value if appropriate. */
1656          bbns   r22, .Lcmpxchg32_nostore
1657         }
1658         seq     r22, r24, r21    /* Are we storing the value we loaded? */
1659         bbs     r22, .Lcmpxchg32_nostore
1660         sw      r0, r24
1661
1662         /* The following instruction is the start of the second cache line. */
1663         /* Do slow mtspr here so the following "mf" waits less. */
1664         {
1665          move   sp, r27
1666          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_0, r28
1667         }
1668         mf
1669
1670         {
1671          move   r0, r21
1672          sw     ATOMIC_LOCK_REG_NAME, zero
1673         }
1674         iret
1675
1676         /* Duplicated code here in the case where we don't overlap "mf" */
1677 .Lcmpxchg32_nostore:
1678         {
1679          move   r0, r21
1680          sw     ATOMIC_LOCK_REG_NAME, zero
1681         }
1682         {
1683          move   sp, r27
1684          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_0, r28
1685         }
1686         iret
1687
1688         /*
1689          * The locking code is the same for 32-bit cmpxchg/atomic_update,
1690          * and for 64-bit cmpxchg.  We provide it as a macro and put
1691          * it into both versions.  We can't share the code literally
1692          * since it depends on having the right branch-back address.
1693          */
1694         .macro  cmpxchg_lock, bitwidth
1695
1696         /* Lock; if we succeed, jump back up to the read-modify-write. */
1697 #ifdef CONFIG_SMP
1698         tns     r21, ATOMIC_LOCK_REG_NAME
1699 #else
1700         /*
1701          * Non-SMP preserves all the lock infrastructure, to keep the
1702          * code simpler for the interesting (SMP) case.  However, we do
1703          * one small optimization here and in atomic_asm.S, which is
1704          * to fake out acquiring the actual lock in the atomic_lock table.
1705          */
1706         movei   r21, 0
1707 #endif
1708
1709         /* Issue the slow SPR here while the tns result is in flight. */
1710         mfspr   r28, SPR_EX_CONTEXT_K_0
1711
1712         {
1713          addi   r28, r28, 8    /* return to the instruction after the swint1 */
1714          bzt    r21, .Ldo_cmpxchg\bitwidth
1715         }
1716         /*
1717          * The preceding instruction is the last thing that must be
1718          * hot in the icache before we do the "tns" above.
1719          */
1720
1721 #ifdef CONFIG_SMP
1722         /*
1723          * We failed to acquire the tns lock on our first try.  Now use
1724          * bounded exponential backoff to retry, like __atomic_spinlock().
1725          */
1726         {
1727          moveli r23, 2048       /* maximum backoff time in cycles */
1728          moveli r25, 32         /* starting backoff time in cycles */
1729         }
1730 1:      mfspr   r26, CYCLE_LOW  /* get start point for this backoff */
1731 2:      mfspr   r22, CYCLE_LOW  /* test to see if we've backed off enough */
1732         sub     r22, r22, r26
1733         slt     r22, r22, r25
1734         bbst    r22, 2b
1735         {
1736          shli   r25, r25, 1     /* double the backoff; retry the tns */
1737          tns    r21, ATOMIC_LOCK_REG_NAME
1738         }
1739         slt     r26, r23, r25   /* is the proposed backoff too big? */
1740         {
1741          mvnz   r25, r26, r23
1742          bzt    r21, .Ldo_cmpxchg\bitwidth
1743         }
1744         j       1b
1745 #endif /* CONFIG_SMP */
1746         .endm
1747
1748 .Lcmpxchg32_tns:
1749         /*
1750          * This is the last instruction on the second cache line.
1751          * The nop here loads the second line, then we fall through
1752          * to the tns to load the third line before we take the lock.
1753          */
1754         nop
1755         cmpxchg_lock 32
1756
1757         /*
1758          * This code is invoked from sys_cmpxchg after most of the
1759          * preconditions have been checked.  We still need to check
1760          * that r0 is 8-byte aligned, since if it's not we won't
1761          * actually be atomic.  However, ATOMIC_LOCK_REG has the atomic
1762          * lock pointer and r27/r28 have the saved SP/PC.
1763          * r23 is holding "r0 & 7" so we can test for alignment.
1764          * The compare value is in r2/r3; the new value is in r4/r5.
1765          * On return, we must put the old value in r0/r1.
1766          */
1767         .align 64
1768 .Lcmpxchg64:
1769         {
1770 #if ATOMIC_LOCKS_FOUND_VIA_TABLE()
1771          s2a    ATOMIC_LOCK_REG_NAME, r25, r21
1772 #endif
1773          bzt     r23, .Lcmpxchg64_tns
1774         }
1775         j       .Lcmpxchg_badaddr
1776
1777 .Ldo_cmpxchg64:
1778         {
1779          lw     r21, r0
1780          addi   r25, r0, 4
1781         }
1782         {
1783          lw     r1, r25
1784         }
1785         seq     r26, r21, r2
1786         {
1787          bz     r26, .Lcmpxchg64_mismatch
1788          seq    r26, r1, r3
1789         }
1790         {
1791          bz     r26, .Lcmpxchg64_mismatch
1792         }
1793         sw      r0, r4
1794         sw      r25, r5
1795
1796         /*
1797          * The 32-bit path provides optimized "match" and "mismatch"
1798          * iret paths, but we don't have enough bundles in this cache line
1799          * to do that, so we just make even the "mismatch" path do an "mf".
1800          */
1801 .Lcmpxchg64_mismatch:
1802         {
1803          move   sp, r27
1804          mtspr  SPR_EX_CONTEXT_K_0, r28
1805         }
1806         mf
1807         {
1808          move   r0, r21
1809          sw     ATOMIC_LOCK_REG_NAME, zero
1810         }
1811         iret
1812
1813 .Lcmpxchg64_tns:
1814         cmpxchg_lock 64
1815
1816
1817         /*
1818          * Reset sp and revector to sys_cmpxchg_badaddr(), which will
1819          * just raise the appropriate signal and exit.  Doing it this
1820          * way means we don't have to duplicate the code in intvec.S's
1821          * int_hand macro that locates the top of the stack.
1822          */
1823 .Lcmpxchg_badaddr:
1824         {
1825          moveli TREG_SYSCALL_NR_NAME, __NR_cmpxchg_badaddr
1826          move   sp, r27
1827         }
1828         j       intvec_SWINT_1
1829         ENDPROC(sys_cmpxchg)
1830         ENTRY(__sys_cmpxchg_end)
1831
1832
1833 /* The single-step support may need to read all the registers. */
1834 int_unalign:
1835         push_extra_callee_saves r0
1836         j       do_trap
1837
1838 /* Include .intrpt1 array of interrupt vectors */
1839         .section ".intrpt1", "ax"
1840
1841 #define op_handle_perf_interrupt bad_intr
1842 #define op_handle_aux_perf_interrupt bad_intr
1843
1844 #ifndef CONFIG_HARDWALL
1845 #define do_hardwall_trap bad_intr
1846 #endif
1847
1848         int_hand     INT_ITLB_MISS, ITLB_MISS, \
1849                      do_page_fault, handle_interrupt_no_single_step
1850         int_hand     INT_MEM_ERROR, MEM_ERROR, bad_intr
1851         int_hand     INT_ILL, ILL, do_trap, handle_ill
1852         int_hand     INT_GPV, GPV, do_trap
1853         int_hand     INT_SN_ACCESS, SN_ACCESS, do_trap
1854         int_hand     INT_IDN_ACCESS, IDN_ACCESS, do_trap
1855         int_hand     INT_UDN_ACCESS, UDN_ACCESS, do_trap
1856         int_hand     INT_IDN_REFILL, IDN_REFILL, bad_intr
1857         int_hand     INT_UDN_REFILL, UDN_REFILL, bad_intr
1858         int_hand     INT_IDN_COMPLETE, IDN_COMPLETE, bad_intr
1859         int_hand     INT_UDN_COMPLETE, UDN_COMPLETE, bad_intr
1860         int_hand     INT_SWINT_3, SWINT_3, do_trap
1861         int_hand     INT_SWINT_2, SWINT_2, do_trap
1862         int_hand     INT_SWINT_1, SWINT_1, SYSCALL, handle_syscall
1863         int_hand     INT_SWINT_0, SWINT_0, do_trap
1864         int_hand     INT_UNALIGN_DATA, UNALIGN_DATA, int_unalign
1865         int_hand     INT_DTLB_MISS, DTLB_MISS, do_page_fault
1866         int_hand     INT_DTLB_ACCESS, DTLB_ACCESS, do_page_fault
1867         int_hand     INT_DMATLB_MISS, DMATLB_MISS, do_page_fault
1868         int_hand     INT_DMATLB_ACCESS, DMATLB_ACCESS, do_page_fault
1869         int_hand     INT_SNITLB_MISS, SNITLB_MISS, do_page_fault
1870         int_hand     INT_SN_NOTIFY, SN_NOTIFY, bad_intr
1871         int_hand     INT_SN_FIREWALL, SN_FIREWALL, do_hardwall_trap
1872         int_hand     INT_IDN_FIREWALL, IDN_FIREWALL, bad_intr
1873         int_hand     INT_UDN_FIREWALL, UDN_FIREWALL, do_hardwall_trap
1874         int_hand     INT_TILE_TIMER, TILE_TIMER, do_timer_interrupt
1875         int_hand     INT_IDN_TIMER, IDN_TIMER, bad_intr
1876         int_hand     INT_UDN_TIMER, UDN_TIMER, bad_intr
1877         int_hand     INT_DMA_NOTIFY, DMA_NOTIFY, bad_intr
1878         int_hand     INT_IDN_CA, IDN_CA, bad_intr
1879         int_hand     INT_UDN_CA, UDN_CA, bad_intr
1880         int_hand     INT_IDN_AVAIL, IDN_AVAIL, bad_intr
1881         int_hand     INT_UDN_AVAIL, UDN_AVAIL, bad_intr
1882         int_hand     INT_PERF_COUNT, PERF_COUNT, \
1883                      op_handle_perf_interrupt, handle_nmi
1884         int_hand     INT_INTCTRL_3, INTCTRL_3, bad_intr
1885 #if CONFIG_KERNEL_PL == 2
1886         dc_dispatch  INT_INTCTRL_2, INTCTRL_2
1887         int_hand     INT_INTCTRL_1, INTCTRL_1, bad_intr
1888 #else
1889         int_hand     INT_INTCTRL_2, INTCTRL_2, bad_intr
1890         dc_dispatch  INT_INTCTRL_1, INTCTRL_1
1891 #endif
1892         int_hand     INT_INTCTRL_0, INTCTRL_0, bad_intr
1893         int_hand     INT_MESSAGE_RCV_DWNCL, MESSAGE_RCV_DWNCL, \
1894                      hv_message_intr
1895         int_hand     INT_DEV_INTR_DWNCL, DEV_INTR_DWNCL, \
1896                      tile_dev_intr
1897         int_hand     INT_I_ASID, I_ASID, bad_intr
1898         int_hand     INT_D_ASID, D_ASID, bad_intr
1899         int_hand     INT_DMATLB_MISS_DWNCL, DMATLB_MISS_DWNCL, \
1900                      do_page_fault
1901         int_hand     INT_SNITLB_MISS_DWNCL, SNITLB_MISS_DWNCL, \
1902                      do_page_fault
1903         int_hand     INT_DMATLB_ACCESS_DWNCL, DMATLB_ACCESS_DWNCL, \
1904                      do_page_fault
1905         int_hand     INT_SN_CPL, SN_CPL, bad_intr
1906         int_hand     INT_DOUBLE_FAULT, DOUBLE_FAULT, do_trap
1907 #if CHIP_HAS_AUX_PERF_COUNTERS()
1908         int_hand     INT_AUX_PERF_COUNT, AUX_PERF_COUNT, \
1909                      op_handle_aux_perf_interrupt, handle_nmi
1910 #endif
1911
1912         /* Synthetic interrupt delivered only by the simulator */
1913         int_hand     INT_BREAKPOINT, BREAKPOINT, do_breakpoint