Merge tag 'please-pull-misc-4.2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / arch / ia64 / kernel / head.S
1 /*
2  * Here is where the ball gets rolling as far as the kernel is concerned.
3  * When control is transferred to _start, the bootload has already
4  * loaded us to the correct address.  All that's left to do here is
5  * to set up the kernel's global pointer and jump to the kernel
6  * entry point.
7  *
8  * Copyright (C) 1998-2001, 2003, 2005 Hewlett-Packard Co
9  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
10  *      Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
11  * Copyright (C) 1999 VA Linux Systems
12  * Copyright (C) 1999 Walt Drummond <drummond@valinux.com>
13  * Copyright (C) 1999 Intel Corp.
14  * Copyright (C) 1999 Asit Mallick <Asit.K.Mallick@intel.com>
15  * Copyright (C) 1999 Don Dugger <Don.Dugger@intel.com>
16  * Copyright (C) 2002 Fenghua Yu <fenghua.yu@intel.com>
17  *   -Optimize __ia64_save_fpu() and __ia64_load_fpu() for Itanium 2.
18  * Copyright (C) 2004 Ashok Raj <ashok.raj@intel.com>
19  *   Support for CPU Hotplug
20  */
21
22
23 #include <asm/asmmacro.h>
24 #include <asm/fpu.h>
25 #include <asm/kregs.h>
26 #include <asm/mmu_context.h>
27 #include <asm/asm-offsets.h>
28 #include <asm/pal.h>
29 #include <asm/pgtable.h>
30 #include <asm/processor.h>
31 #include <asm/ptrace.h>
32 #include <asm/mca_asm.h>
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/linkage.h>
35
36 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
37 #define SAL_PSR_BITS_TO_SET                             \
38         (IA64_PSR_AC | IA64_PSR_BN | IA64_PSR_MFH | IA64_PSR_MFL)
39
40 #define SAVE_FROM_REG(src, ptr, dest)   \
41         mov dest=src;;                                          \
42         st8 [ptr]=dest,0x08
43
44 #define RESTORE_REG(reg, ptr, _tmp)             \
45         ld8 _tmp=[ptr],0x08;;                           \
46         mov reg=_tmp
47
48 #define SAVE_BREAK_REGS(ptr, _idx, _breg, _dest)\
49         mov ar.lc=IA64_NUM_DBG_REGS-1;;                         \
50         mov _idx=0;;                                                            \
51 1:                                                                                              \
52         SAVE_FROM_REG(_breg[_idx], ptr, _dest);;        \
53         add _idx=1,_idx;;                                                       \
54         br.cloop.sptk.many 1b
55
56 #define RESTORE_BREAK_REGS(ptr, _idx, _breg, _tmp, _lbl)\
57         mov ar.lc=IA64_NUM_DBG_REGS-1;;                 \
58         mov _idx=0;;                                                    \
59 _lbl:  RESTORE_REG(_breg[_idx], ptr, _tmp);;    \
60         add _idx=1, _idx;;                                              \
61         br.cloop.sptk.many _lbl
62
63 #define SAVE_ONE_RR(num, _reg, _tmp) \
64         movl _tmp=(num<<61);;   \
65         mov _reg=rr[_tmp]
66
67 #define SAVE_REGION_REGS(_tmp, _r0, _r1, _r2, _r3, _r4, _r5, _r6, _r7) \
68         SAVE_ONE_RR(0,_r0, _tmp);; \
69         SAVE_ONE_RR(1,_r1, _tmp);; \
70         SAVE_ONE_RR(2,_r2, _tmp);; \
71         SAVE_ONE_RR(3,_r3, _tmp);; \
72         SAVE_ONE_RR(4,_r4, _tmp);; \
73         SAVE_ONE_RR(5,_r5, _tmp);; \
74         SAVE_ONE_RR(6,_r6, _tmp);; \
75         SAVE_ONE_RR(7,_r7, _tmp);;
76
77 #define STORE_REGION_REGS(ptr, _r0, _r1, _r2, _r3, _r4, _r5, _r6, _r7) \
78         st8 [ptr]=_r0, 8;; \
79         st8 [ptr]=_r1, 8;; \
80         st8 [ptr]=_r2, 8;; \
81         st8 [ptr]=_r3, 8;; \
82         st8 [ptr]=_r4, 8;; \
83         st8 [ptr]=_r5, 8;; \
84         st8 [ptr]=_r6, 8;; \
85         st8 [ptr]=_r7, 8;;
86
87 #define RESTORE_REGION_REGS(ptr, _idx1, _idx2, _tmp) \
88         mov             ar.lc=0x08-1;;                                          \
89         movl    _idx1=0x00;;                                            \
90 RestRR:                                                                                 \
91         dep.z   _idx2=_idx1,61,3;;                                      \
92         ld8             _tmp=[ptr],8;;                                          \
93         mov             rr[_idx2]=_tmp;;                                        \
94         srlz.d;;                                                                        \
95         add             _idx1=1,_idx1;;                                         \
96         br.cloop.sptk.few       RestRR
97
98 #define SET_AREA_FOR_BOOTING_CPU(reg1, reg2) \
99         movl reg1=sal_state_for_booting_cpu;;   \
100         ld8 reg2=[reg1];;
101
102 /*
103  * Adjust region registers saved before starting to save
104  * break regs and rest of the states that need to be preserved.
105  */
106 #define SAL_TO_OS_BOOT_HANDOFF_STATE_SAVE(_reg1,_reg2,_pred)  \
107         SAVE_FROM_REG(b0,_reg1,_reg2);;                                         \
108         SAVE_FROM_REG(b1,_reg1,_reg2);;                                         \
109         SAVE_FROM_REG(b2,_reg1,_reg2);;                                         \
110         SAVE_FROM_REG(b3,_reg1,_reg2);;                                         \
111         SAVE_FROM_REG(b4,_reg1,_reg2);;                                         \
112         SAVE_FROM_REG(b5,_reg1,_reg2);;                                         \
113         st8 [_reg1]=r1,0x08;;                                                           \
114         st8 [_reg1]=r12,0x08;;                                                          \
115         st8 [_reg1]=r13,0x08;;                                                          \
116         SAVE_FROM_REG(ar.fpsr,_reg1,_reg2);;                            \
117         SAVE_FROM_REG(ar.pfs,_reg1,_reg2);;                                     \
118         SAVE_FROM_REG(ar.rnat,_reg1,_reg2);;                            \
119         SAVE_FROM_REG(ar.unat,_reg1,_reg2);;                            \
120         SAVE_FROM_REG(ar.bspstore,_reg1,_reg2);;                        \
121         SAVE_FROM_REG(cr.dcr,_reg1,_reg2);;                                     \
122         SAVE_FROM_REG(cr.iva,_reg1,_reg2);;                                     \
123         SAVE_FROM_REG(cr.pta,_reg1,_reg2);;                                     \
124         SAVE_FROM_REG(cr.itv,_reg1,_reg2);;                                     \
125         SAVE_FROM_REG(cr.pmv,_reg1,_reg2);;                                     \
126         SAVE_FROM_REG(cr.cmcv,_reg1,_reg2);;                            \
127         SAVE_FROM_REG(cr.lrr0,_reg1,_reg2);;                            \
128         SAVE_FROM_REG(cr.lrr1,_reg1,_reg2);;                            \
129         st8 [_reg1]=r4,0x08;;                                                           \
130         st8 [_reg1]=r5,0x08;;                                                           \
131         st8 [_reg1]=r6,0x08;;                                                           \
132         st8 [_reg1]=r7,0x08;;                                                           \
133         st8 [_reg1]=_pred,0x08;;                                                        \
134         SAVE_FROM_REG(ar.lc, _reg1, _reg2);;                            \
135         stf.spill.nta [_reg1]=f2,16;;                                           \
136         stf.spill.nta [_reg1]=f3,16;;                                           \
137         stf.spill.nta [_reg1]=f4,16;;                                           \
138         stf.spill.nta [_reg1]=f5,16;;                                           \
139         stf.spill.nta [_reg1]=f16,16;;                                          \
140         stf.spill.nta [_reg1]=f17,16;;                                          \
141         stf.spill.nta [_reg1]=f18,16;;                                          \
142         stf.spill.nta [_reg1]=f19,16;;                                          \
143         stf.spill.nta [_reg1]=f20,16;;                                          \
144         stf.spill.nta [_reg1]=f21,16;;                                          \
145         stf.spill.nta [_reg1]=f22,16;;                                          \
146         stf.spill.nta [_reg1]=f23,16;;                                          \
147         stf.spill.nta [_reg1]=f24,16;;                                          \
148         stf.spill.nta [_reg1]=f25,16;;                                          \
149         stf.spill.nta [_reg1]=f26,16;;                                          \
150         stf.spill.nta [_reg1]=f27,16;;                                          \
151         stf.spill.nta [_reg1]=f28,16;;                                          \
152         stf.spill.nta [_reg1]=f29,16;;                                          \
153         stf.spill.nta [_reg1]=f30,16;;                                          \
154         stf.spill.nta [_reg1]=f31,16;;
155
156 #else
157 #define SET_AREA_FOR_BOOTING_CPU(a1, a2)
158 #define SAL_TO_OS_BOOT_HANDOFF_STATE_SAVE(a1,a2, a3)
159 #define SAVE_REGION_REGS(_tmp, _r0, _r1, _r2, _r3, _r4, _r5, _r6, _r7)
160 #define STORE_REGION_REGS(ptr, _r0, _r1, _r2, _r3, _r4, _r5, _r6, _r7)
161 #endif
162
163 #define SET_ONE_RR(num, pgsize, _tmp1, _tmp2, vhpt) \
164         movl _tmp1=(num << 61);;        \
165         mov _tmp2=((ia64_rid(IA64_REGION_ID_KERNEL, (num<<61)) << 8) | (pgsize << 2) | vhpt);; \
166         mov rr[_tmp1]=_tmp2
167
168         __PAGE_ALIGNED_DATA
169
170         .global empty_zero_page
171 empty_zero_page:
172         .skip PAGE_SIZE
173
174         .global swapper_pg_dir
175 swapper_pg_dir:
176         .skip PAGE_SIZE
177
178         .rodata
179 halt_msg:
180         stringz "Halting kernel\n"
181
182         __REF
183
184         .global start_ap
185
186         /*
187          * Start the kernel.  When the bootloader passes control to _start(), r28
188          * points to the address of the boot parameter area.  Execution reaches
189          * here in physical mode.
190          */
191 GLOBAL_ENTRY(_start)
192 start_ap:
193         .prologue
194         .save rp, r0            // terminate unwind chain with a NULL rp
195         .body
196
197         rsm psr.i | psr.ic
198         ;;
199         srlz.i
200         ;;
201  {
202         flushrs                         // must be first insn in group
203         srlz.i
204  }
205         ;;
206         /*
207          * Save the region registers, predicate before they get clobbered
208          */
209         SAVE_REGION_REGS(r2, r8,r9,r10,r11,r12,r13,r14,r15);
210         mov r25=pr;;
211
212         /*
213          * Initialize kernel region registers:
214          *      rr[0]: VHPT enabled, page size = PAGE_SHIFT
215          *      rr[1]: VHPT enabled, page size = PAGE_SHIFT
216          *      rr[2]: VHPT enabled, page size = PAGE_SHIFT
217          *      rr[3]: VHPT enabled, page size = PAGE_SHIFT
218          *      rr[4]: VHPT enabled, page size = PAGE_SHIFT
219          *      rr[5]: VHPT enabled, page size = PAGE_SHIFT
220          *      rr[6]: VHPT disabled, page size = IA64_GRANULE_SHIFT
221          *      rr[7]: VHPT disabled, page size = IA64_GRANULE_SHIFT
222          * We initialize all of them to prevent inadvertently assuming
223          * something about the state of address translation early in boot.
224          */
225         SET_ONE_RR(0, PAGE_SHIFT, r2, r16, 1);;
226         SET_ONE_RR(1, PAGE_SHIFT, r2, r16, 1);;
227         SET_ONE_RR(2, PAGE_SHIFT, r2, r16, 1);;
228         SET_ONE_RR(3, PAGE_SHIFT, r2, r16, 1);;
229         SET_ONE_RR(4, PAGE_SHIFT, r2, r16, 1);;
230         SET_ONE_RR(5, PAGE_SHIFT, r2, r16, 1);;
231         SET_ONE_RR(6, IA64_GRANULE_SHIFT, r2, r16, 0);;
232         SET_ONE_RR(7, IA64_GRANULE_SHIFT, r2, r16, 0);;
233         /*
234          * Now pin mappings into the TLB for kernel text and data
235          */
236         mov r18=KERNEL_TR_PAGE_SHIFT<<2
237         movl r17=KERNEL_START
238         ;;
239         mov cr.itir=r18
240         mov cr.ifa=r17
241         mov r16=IA64_TR_KERNEL
242         mov r3=ip
243         movl r18=PAGE_KERNEL
244         ;;
245         dep r2=0,r3,0,KERNEL_TR_PAGE_SHIFT
246         ;;
247         or r18=r2,r18
248         ;;
249         srlz.i
250         ;;
251         itr.i itr[r16]=r18
252         ;;
253         itr.d dtr[r16]=r18
254         ;;
255         srlz.i
256
257         /*
258          * Switch into virtual mode:
259          */
260         movl r16=(IA64_PSR_IT|IA64_PSR_IC|IA64_PSR_DT|IA64_PSR_RT|IA64_PSR_DFH|IA64_PSR_BN \
261                   |IA64_PSR_DI)
262         ;;
263         mov cr.ipsr=r16
264         movl r17=1f
265         ;;
266         mov cr.iip=r17
267         mov cr.ifs=r0
268         ;;
269         rfi
270         ;;
271 1:      // now we are in virtual mode
272
273         SET_AREA_FOR_BOOTING_CPU(r2, r16);
274
275         STORE_REGION_REGS(r16, r8,r9,r10,r11,r12,r13,r14,r15);
276         SAL_TO_OS_BOOT_HANDOFF_STATE_SAVE(r16,r17,r25)
277         ;;
278
279         // set IVT entry point---can't access I/O ports without it
280         movl r3=ia64_ivt
281         ;;
282         mov cr.iva=r3
283         movl r2=FPSR_DEFAULT
284         ;;
285         srlz.i
286         movl gp=__gp
287
288         mov ar.fpsr=r2
289         ;;
290
291 #define isAP    p2      // are we an Application Processor?
292 #define isBP    p3      // are we the Bootstrap Processor?
293
294 #ifdef CONFIG_SMP
295         /*
296          * Find the init_task for the currently booting CPU.  At poweron, and in
297          * UP mode, task_for_booting_cpu is NULL.
298          */
299         movl r3=task_for_booting_cpu
300         ;;
301         ld8 r3=[r3]
302         movl r2=init_task
303         ;;
304         cmp.eq isBP,isAP=r3,r0
305         ;;
306 (isAP)  mov r2=r3
307 #else
308         movl r2=init_task
309         cmp.eq isBP,isAP=r0,r0
310 #endif
311         ;;
312         tpa r3=r2               // r3 == phys addr of task struct
313         mov r16=-1
314 (isBP)  br.cond.dpnt .load_current // BP stack is on region 5 --- no need to map it
315
316         // load mapping for stack (virtaddr in r2, physaddr in r3)
317         rsm psr.ic
318         movl r17=PAGE_KERNEL
319         ;;
320         srlz.d
321         dep r18=0,r3,0,12
322         ;;
323         or r18=r17,r18
324         dep r2=-1,r3,61,3       // IMVA of task
325         ;;
326         mov r17=rr[r2]
327         shr.u r16=r3,IA64_GRANULE_SHIFT
328         ;;
329         dep r17=0,r17,8,24
330         ;;
331         mov cr.itir=r17
332         mov cr.ifa=r2
333
334         mov r19=IA64_TR_CURRENT_STACK
335         ;;
336         itr.d dtr[r19]=r18
337         ;;
338         ssm psr.ic
339         srlz.d
340         ;;
341
342 .load_current:
343         // load the "current" pointer (r13) and ar.k6 with the current task
344         mov IA64_KR(CURRENT)=r2         // virtual address
345         mov IA64_KR(CURRENT_STACK)=r16
346         mov r13=r2
347         /*
348          * Reserve space at the top of the stack for "struct pt_regs".  Kernel
349          * threads don't store interesting values in that structure, but the space
350          * still needs to be there because time-critical stuff such as the context
351          * switching can be implemented more efficiently (for example, __switch_to()
352          * always sets the psr.dfh bit of the task it is switching to).
353          */
354
355         addl r12=IA64_STK_OFFSET-IA64_PT_REGS_SIZE-16,r2
356         addl r2=IA64_RBS_OFFSET,r2      // initialize the RSE
357         mov ar.rsc=0            // place RSE in enforced lazy mode
358         ;;
359         loadrs                  // clear the dirty partition
360         movl r19=__phys_per_cpu_start
361         mov r18=PERCPU_PAGE_SIZE
362         ;;
363 #ifndef CONFIG_SMP
364         add r19=r19,r18
365         ;;
366 #else
367 (isAP)  br.few 2f
368         movl r20=__cpu0_per_cpu
369         ;;
370         shr.u r18=r18,3
371 1:
372         ld8 r21=[r19],8;;
373         st8[r20]=r21,8
374         adds r18=-1,r18;;
375         cmp4.lt p7,p6=0,r18
376 (p7)    br.cond.dptk.few 1b
377         mov r19=r20
378         ;;
379 2:
380 #endif
381         tpa r19=r19
382         ;;
383         .pred.rel.mutex isBP,isAP
384 (isBP)  mov IA64_KR(PER_CPU_DATA)=r19   // per-CPU base for cpu0
385 (isAP)  mov IA64_KR(PER_CPU_DATA)=r0    // clear physical per-CPU base
386         ;;
387         mov ar.bspstore=r2      // establish the new RSE stack
388         ;;
389         mov ar.rsc=0x3          // place RSE in eager mode
390
391 (isBP)  dep r28=-1,r28,61,3     // make address virtual
392 (isBP)  movl r2=ia64_boot_param
393         ;;
394 (isBP)  st8 [r2]=r28            // save the address of the boot param area passed by the bootloader
395
396 #ifdef CONFIG_SMP
397 (isAP)  br.call.sptk.many rp=start_secondary
398 .ret0:
399 (isAP)  br.cond.sptk self
400 #endif
401
402         // This is executed by the bootstrap processor (bsp) only:
403
404 #ifdef CONFIG_IA64_FW_EMU
405         // initialize PAL & SAL emulator:
406         br.call.sptk.many rp=sys_fw_init
407 .ret1:
408 #endif
409         br.call.sptk.many rp=start_kernel
410 .ret2:  addl r3=@ltoff(halt_msg),gp
411         ;;
412         alloc r2=ar.pfs,8,0,2,0
413         ;;
414         ld8 out0=[r3]
415         br.call.sptk.many b0=console_print
416
417 self:   hint @pause
418         br.sptk.many self               // endless loop
419 END(_start)
420
421         .text
422
423 GLOBAL_ENTRY(ia64_save_debug_regs)
424         alloc r16=ar.pfs,1,0,0,0
425         mov r20=ar.lc                   // preserve ar.lc
426         mov ar.lc=IA64_NUM_DBG_REGS-1
427         mov r18=0
428         add r19=IA64_NUM_DBG_REGS*8,in0
429         ;;
430 1:      mov r16=dbr[r18]
431 #ifdef CONFIG_ITANIUM
432         ;;
433         srlz.d
434 #endif
435         mov r17=ibr[r18]
436         add r18=1,r18
437         ;;
438         st8.nta [in0]=r16,8
439         st8.nta [r19]=r17,8
440         br.cloop.sptk.many 1b
441         ;;
442         mov ar.lc=r20                   // restore ar.lc
443         br.ret.sptk.many rp
444 END(ia64_save_debug_regs)
445
446 GLOBAL_ENTRY(ia64_load_debug_regs)
447         alloc r16=ar.pfs,1,0,0,0
448         lfetch.nta [in0]
449         mov r20=ar.lc                   // preserve ar.lc
450         add r19=IA64_NUM_DBG_REGS*8,in0
451         mov ar.lc=IA64_NUM_DBG_REGS-1
452         mov r18=-1
453         ;;
454 1:      ld8.nta r16=[in0],8
455         ld8.nta r17=[r19],8
456         add r18=1,r18
457         ;;
458         mov dbr[r18]=r16
459 #ifdef CONFIG_ITANIUM
460         ;;
461         srlz.d                          // Errata 132 (NoFix status)
462 #endif
463         mov ibr[r18]=r17
464         br.cloop.sptk.many 1b
465         ;;
466         mov ar.lc=r20                   // restore ar.lc
467         br.ret.sptk.many rp
468 END(ia64_load_debug_regs)
469
470 GLOBAL_ENTRY(__ia64_save_fpu)
471         alloc r2=ar.pfs,1,4,0,0
472         adds loc0=96*16-16,in0
473         adds loc1=96*16-16-128,in0
474         ;;
475         stf.spill.nta [loc0]=f127,-256
476         stf.spill.nta [loc1]=f119,-256
477         ;;
478         stf.spill.nta [loc0]=f111,-256
479         stf.spill.nta [loc1]=f103,-256
480         ;;
481         stf.spill.nta [loc0]=f95,-256
482         stf.spill.nta [loc1]=f87,-256
483         ;;
484         stf.spill.nta [loc0]=f79,-256
485         stf.spill.nta [loc1]=f71,-256
486         ;;
487         stf.spill.nta [loc0]=f63,-256
488         stf.spill.nta [loc1]=f55,-256
489         adds loc2=96*16-32,in0
490         ;;
491         stf.spill.nta [loc0]=f47,-256
492         stf.spill.nta [loc1]=f39,-256
493         adds loc3=96*16-32-128,in0
494         ;;
495         stf.spill.nta [loc2]=f126,-256
496         stf.spill.nta [loc3]=f118,-256
497         ;;
498         stf.spill.nta [loc2]=f110,-256
499         stf.spill.nta [loc3]=f102,-256
500         ;;
501         stf.spill.nta [loc2]=f94,-256
502         stf.spill.nta [loc3]=f86,-256
503         ;;
504         stf.spill.nta [loc2]=f78,-256
505         stf.spill.nta [loc3]=f70,-256
506         ;;
507         stf.spill.nta [loc2]=f62,-256
508         stf.spill.nta [loc3]=f54,-256
509         adds loc0=96*16-48,in0
510         ;;
511         stf.spill.nta [loc2]=f46,-256
512         stf.spill.nta [loc3]=f38,-256
513         adds loc1=96*16-48-128,in0
514         ;;
515         stf.spill.nta [loc0]=f125,-256
516         stf.spill.nta [loc1]=f117,-256
517         ;;
518         stf.spill.nta [loc0]=f109,-256
519         stf.spill.nta [loc1]=f101,-256
520         ;;
521         stf.spill.nta [loc0]=f93,-256
522         stf.spill.nta [loc1]=f85,-256
523         ;;
524         stf.spill.nta [loc0]=f77,-256
525         stf.spill.nta [loc1]=f69,-256
526         ;;
527         stf.spill.nta [loc0]=f61,-256
528         stf.spill.nta [loc1]=f53,-256
529         adds loc2=96*16-64,in0
530         ;;
531         stf.spill.nta [loc0]=f45,-256
532         stf.spill.nta [loc1]=f37,-256
533         adds loc3=96*16-64-128,in0
534         ;;
535         stf.spill.nta [loc2]=f124,-256
536         stf.spill.nta [loc3]=f116,-256
537         ;;
538         stf.spill.nta [loc2]=f108,-256
539         stf.spill.nta [loc3]=f100,-256
540         ;;
541         stf.spill.nta [loc2]=f92,-256
542         stf.spill.nta [loc3]=f84,-256
543         ;;
544         stf.spill.nta [loc2]=f76,-256
545         stf.spill.nta [loc3]=f68,-256
546         ;;
547         stf.spill.nta [loc2]=f60,-256
548         stf.spill.nta [loc3]=f52,-256
549         adds loc0=96*16-80,in0
550         ;;
551         stf.spill.nta [loc2]=f44,-256
552         stf.spill.nta [loc3]=f36,-256
553         adds loc1=96*16-80-128,in0
554         ;;
555         stf.spill.nta [loc0]=f123,-256
556         stf.spill.nta [loc1]=f115,-256
557         ;;
558         stf.spill.nta [loc0]=f107,-256
559         stf.spill.nta [loc1]=f99,-256
560         ;;
561         stf.spill.nta [loc0]=f91,-256
562         stf.spill.nta [loc1]=f83,-256
563         ;;
564         stf.spill.nta [loc0]=f75,-256
565         stf.spill.nta [loc1]=f67,-256
566         ;;
567         stf.spill.nta [loc0]=f59,-256
568         stf.spill.nta [loc1]=f51,-256
569         adds loc2=96*16-96,in0
570         ;;
571         stf.spill.nta [loc0]=f43,-256
572         stf.spill.nta [loc1]=f35,-256
573         adds loc3=96*16-96-128,in0
574         ;;
575         stf.spill.nta [loc2]=f122,-256
576         stf.spill.nta [loc3]=f114,-256
577         ;;
578         stf.spill.nta [loc2]=f106,-256
579         stf.spill.nta [loc3]=f98,-256
580         ;;
581         stf.spill.nta [loc2]=f90,-256
582         stf.spill.nta [loc3]=f82,-256
583         ;;
584         stf.spill.nta [loc2]=f74,-256
585         stf.spill.nta [loc3]=f66,-256
586         ;;
587         stf.spill.nta [loc2]=f58,-256
588         stf.spill.nta [loc3]=f50,-256
589         adds loc0=96*16-112,in0
590         ;;
591         stf.spill.nta [loc2]=f42,-256
592         stf.spill.nta [loc3]=f34,-256
593         adds loc1=96*16-112-128,in0
594         ;;
595         stf.spill.nta [loc0]=f121,-256
596         stf.spill.nta [loc1]=f113,-256
597         ;;
598         stf.spill.nta [loc0]=f105,-256
599         stf.spill.nta [loc1]=f97,-256
600         ;;
601         stf.spill.nta [loc0]=f89,-256
602         stf.spill.nta [loc1]=f81,-256
603         ;;
604         stf.spill.nta [loc0]=f73,-256
605         stf.spill.nta [loc1]=f65,-256
606         ;;
607         stf.spill.nta [loc0]=f57,-256
608         stf.spill.nta [loc1]=f49,-256
609         adds loc2=96*16-128,in0
610         ;;
611         stf.spill.nta [loc0]=f41,-256
612         stf.spill.nta [loc1]=f33,-256
613         adds loc3=96*16-128-128,in0
614         ;;
615         stf.spill.nta [loc2]=f120,-256
616         stf.spill.nta [loc3]=f112,-256
617         ;;
618         stf.spill.nta [loc2]=f104,-256
619         stf.spill.nta [loc3]=f96,-256
620         ;;
621         stf.spill.nta [loc2]=f88,-256
622         stf.spill.nta [loc3]=f80,-256
623         ;;
624         stf.spill.nta [loc2]=f72,-256
625         stf.spill.nta [loc3]=f64,-256
626         ;;
627         stf.spill.nta [loc2]=f56,-256
628         stf.spill.nta [loc3]=f48,-256
629         ;;
630         stf.spill.nta [loc2]=f40
631         stf.spill.nta [loc3]=f32
632         br.ret.sptk.many rp
633 END(__ia64_save_fpu)
634
635 GLOBAL_ENTRY(__ia64_load_fpu)
636         alloc r2=ar.pfs,1,2,0,0
637         adds r3=128,in0
638         adds r14=256,in0
639         adds r15=384,in0
640         mov loc0=512
641         mov loc1=-1024+16
642         ;;
643         ldf.fill.nta f32=[in0],loc0
644         ldf.fill.nta f40=[ r3],loc0
645         ldf.fill.nta f48=[r14],loc0
646         ldf.fill.nta f56=[r15],loc0
647         ;;
648         ldf.fill.nta f64=[in0],loc0
649         ldf.fill.nta f72=[ r3],loc0
650         ldf.fill.nta f80=[r14],loc0
651         ldf.fill.nta f88=[r15],loc0
652         ;;
653         ldf.fill.nta f96=[in0],loc1
654         ldf.fill.nta f104=[ r3],loc1
655         ldf.fill.nta f112=[r14],loc1
656         ldf.fill.nta f120=[r15],loc1
657         ;;
658         ldf.fill.nta f33=[in0],loc0
659         ldf.fill.nta f41=[ r3],loc0
660         ldf.fill.nta f49=[r14],loc0
661         ldf.fill.nta f57=[r15],loc0
662         ;;
663         ldf.fill.nta f65=[in0],loc0
664         ldf.fill.nta f73=[ r3],loc0
665         ldf.fill.nta f81=[r14],loc0
666         ldf.fill.nta f89=[r15],loc0
667         ;;
668         ldf.fill.nta f97=[in0],loc1
669         ldf.fill.nta f105=[ r3],loc1
670         ldf.fill.nta f113=[r14],loc1
671         ldf.fill.nta f121=[r15],loc1
672         ;;
673         ldf.fill.nta f34=[in0],loc0
674         ldf.fill.nta f42=[ r3],loc0
675         ldf.fill.nta f50=[r14],loc0
676         ldf.fill.nta f58=[r15],loc0
677         ;;
678         ldf.fill.nta f66=[in0],loc0
679         ldf.fill.nta f74=[ r3],loc0
680         ldf.fill.nta f82=[r14],loc0
681         ldf.fill.nta f90=[r15],loc0
682         ;;
683         ldf.fill.nta f98=[in0],loc1
684         ldf.fill.nta f106=[ r3],loc1
685         ldf.fill.nta f114=[r14],loc1
686         ldf.fill.nta f122=[r15],loc1
687         ;;
688         ldf.fill.nta f35=[in0],loc0
689         ldf.fill.nta f43=[ r3],loc0
690         ldf.fill.nta f51=[r14],loc0
691         ldf.fill.nta f59=[r15],loc0
692         ;;
693         ldf.fill.nta f67=[in0],loc0
694         ldf.fill.nta f75=[ r3],loc0
695         ldf.fill.nta f83=[r14],loc0
696         ldf.fill.nta f91=[r15],loc0
697         ;;
698         ldf.fill.nta f99=[in0],loc1
699         ldf.fill.nta f107=[ r3],loc1
700         ldf.fill.nta f115=[r14],loc1
701         ldf.fill.nta f123=[r15],loc1
702         ;;
703         ldf.fill.nta f36=[in0],loc0
704         ldf.fill.nta f44=[ r3],loc0
705         ldf.fill.nta f52=[r14],loc0
706         ldf.fill.nta f60=[r15],loc0
707         ;;
708         ldf.fill.nta f68=[in0],loc0
709         ldf.fill.nta f76=[ r3],loc0
710         ldf.fill.nta f84=[r14],loc0
711         ldf.fill.nta f92=[r15],loc0
712         ;;
713         ldf.fill.nta f100=[in0],loc1
714         ldf.fill.nta f108=[ r3],loc1
715         ldf.fill.nta f116=[r14],loc1
716         ldf.fill.nta f124=[r15],loc1
717         ;;
718         ldf.fill.nta f37=[in0],loc0
719         ldf.fill.nta f45=[ r3],loc0
720         ldf.fill.nta f53=[r14],loc0
721         ldf.fill.nta f61=[r15],loc0
722         ;;
723         ldf.fill.nta f69=[in0],loc0
724         ldf.fill.nta f77=[ r3],loc0
725         ldf.fill.nta f85=[r14],loc0
726         ldf.fill.nta f93=[r15],loc0
727         ;;
728         ldf.fill.nta f101=[in0],loc1
729         ldf.fill.nta f109=[ r3],loc1
730         ldf.fill.nta f117=[r14],loc1
731         ldf.fill.nta f125=[r15],loc1
732         ;;
733         ldf.fill.nta f38 =[in0],loc0
734         ldf.fill.nta f46 =[ r3],loc0
735         ldf.fill.nta f54 =[r14],loc0
736         ldf.fill.nta f62 =[r15],loc0
737         ;;
738         ldf.fill.nta f70 =[in0],loc0
739         ldf.fill.nta f78 =[ r3],loc0
740         ldf.fill.nta f86 =[r14],loc0
741         ldf.fill.nta f94 =[r15],loc0
742         ;;
743         ldf.fill.nta f102=[in0],loc1
744         ldf.fill.nta f110=[ r3],loc1
745         ldf.fill.nta f118=[r14],loc1
746         ldf.fill.nta f126=[r15],loc1
747         ;;
748         ldf.fill.nta f39 =[in0],loc0
749         ldf.fill.nta f47 =[ r3],loc0
750         ldf.fill.nta f55 =[r14],loc0
751         ldf.fill.nta f63 =[r15],loc0
752         ;;
753         ldf.fill.nta f71 =[in0],loc0
754         ldf.fill.nta f79 =[ r3],loc0
755         ldf.fill.nta f87 =[r14],loc0
756         ldf.fill.nta f95 =[r15],loc0
757         ;;
758         ldf.fill.nta f103=[in0]
759         ldf.fill.nta f111=[ r3]
760         ldf.fill.nta f119=[r14]
761         ldf.fill.nta f127=[r15]
762         br.ret.sptk.many rp
763 END(__ia64_load_fpu)
764
765 GLOBAL_ENTRY(__ia64_init_fpu)
766         stf.spill [sp]=f0               // M3
767         mov      f32=f0                 // F
768         nop.b    0
769
770         ldfps    f33,f34=[sp]           // M0
771         ldfps    f35,f36=[sp]           // M1
772         mov      f37=f0                 // F
773         ;;
774
775         setf.s   f38=r0                 // M2
776         setf.s   f39=r0                 // M3
777         mov      f40=f0                 // F
778
779         ldfps    f41,f42=[sp]           // M0
780         ldfps    f43,f44=[sp]           // M1
781         mov      f45=f0                 // F
782
783         setf.s   f46=r0                 // M2
784         setf.s   f47=r0                 // M3
785         mov      f48=f0                 // F
786
787         ldfps    f49,f50=[sp]           // M0
788         ldfps    f51,f52=[sp]           // M1
789         mov      f53=f0                 // F
790
791         setf.s   f54=r0                 // M2
792         setf.s   f55=r0                 // M3
793         mov      f56=f0                 // F
794
795         ldfps    f57,f58=[sp]           // M0
796         ldfps    f59,f60=[sp]           // M1
797         mov      f61=f0                 // F
798
799         setf.s   f62=r0                 // M2
800         setf.s   f63=r0                 // M3
801         mov      f64=f0                 // F
802
803         ldfps    f65,f66=[sp]           // M0
804         ldfps    f67,f68=[sp]           // M1
805         mov      f69=f0                 // F
806
807         setf.s   f70=r0                 // M2
808         setf.s   f71=r0                 // M3
809         mov      f72=f0                 // F
810
811         ldfps    f73,f74=[sp]           // M0
812         ldfps    f75,f76=[sp]           // M1
813         mov      f77=f0                 // F
814
815         setf.s   f78=r0                 // M2
816         setf.s   f79=r0                 // M3
817         mov      f80=f0                 // F
818
819         ldfps    f81,f82=[sp]           // M0
820         ldfps    f83,f84=[sp]           // M1
821         mov      f85=f0                 // F
822
823         setf.s   f86=r0                 // M2
824         setf.s   f87=r0                 // M3
825         mov      f88=f0                 // F
826
827         /*
828          * When the instructions are cached, it would be faster to initialize
829          * the remaining registers with simply mov instructions (F-unit).
830          * This gets the time down to ~29 cycles.  However, this would use up
831          * 33 bundles, whereas continuing with the above pattern yields
832          * 10 bundles and ~30 cycles.
833          */
834
835         ldfps    f89,f90=[sp]           // M0
836         ldfps    f91,f92=[sp]           // M1
837         mov      f93=f0                 // F
838
839         setf.s   f94=r0                 // M2
840         setf.s   f95=r0                 // M3
841         mov      f96=f0                 // F
842
843         ldfps    f97,f98=[sp]           // M0
844         ldfps    f99,f100=[sp]          // M1
845         mov      f101=f0                // F
846
847         setf.s   f102=r0                // M2
848         setf.s   f103=r0                // M3
849         mov      f104=f0                // F
850
851         ldfps    f105,f106=[sp]         // M0
852         ldfps    f107,f108=[sp]         // M1
853         mov      f109=f0                // F
854
855         setf.s   f110=r0                // M2
856         setf.s   f111=r0                // M3
857         mov      f112=f0                // F
858
859         ldfps    f113,f114=[sp]         // M0
860         ldfps    f115,f116=[sp]         // M1
861         mov      f117=f0                // F
862
863         setf.s   f118=r0                // M2
864         setf.s   f119=r0                // M3
865         mov      f120=f0                // F
866
867         ldfps    f121,f122=[sp]         // M0
868         ldfps    f123,f124=[sp]         // M1
869         mov      f125=f0                // F
870
871         setf.s   f126=r0                // M2
872         setf.s   f127=r0                // M3
873         br.ret.sptk.many rp             // F
874 END(__ia64_init_fpu)
875
876 /*
877  * Switch execution mode from virtual to physical
878  *
879  * Inputs:
880  *      r16 = new psr to establish
881  * Output:
882  *      r19 = old virtual address of ar.bsp
883  *      r20 = old virtual address of sp
884  *
885  * Note: RSE must already be in enforced lazy mode
886  */
887 GLOBAL_ENTRY(ia64_switch_mode_phys)
888  {
889         rsm psr.i | psr.ic              // disable interrupts and interrupt collection
890         mov r15=ip
891  }
892         ;;
893  {
894         flushrs                         // must be first insn in group
895         srlz.i
896  }
897         ;;
898         mov cr.ipsr=r16                 // set new PSR
899         add r3=1f-ia64_switch_mode_phys,r15
900
901         mov r19=ar.bsp
902         mov r20=sp
903         mov r14=rp                      // get return address into a general register
904         ;;
905
906         // going to physical mode, use tpa to translate virt->phys
907         tpa r17=r19
908         tpa r3=r3
909         tpa sp=sp
910         tpa r14=r14
911         ;;
912
913         mov r18=ar.rnat                 // save ar.rnat
914         mov ar.bspstore=r17             // this steps on ar.rnat
915         mov cr.iip=r3
916         mov cr.ifs=r0
917         ;;
918         mov ar.rnat=r18                 // restore ar.rnat
919         rfi                             // must be last insn in group
920         ;;
921 1:      mov rp=r14
922         br.ret.sptk.many rp
923 END(ia64_switch_mode_phys)
924
925 /*
926  * Switch execution mode from physical to virtual
927  *
928  * Inputs:
929  *      r16 = new psr to establish
930  *      r19 = new bspstore to establish
931  *      r20 = new sp to establish
932  *
933  * Note: RSE must already be in enforced lazy mode
934  */
935 GLOBAL_ENTRY(ia64_switch_mode_virt)
936  {
937         rsm psr.i | psr.ic              // disable interrupts and interrupt collection
938         mov r15=ip
939  }
940         ;;
941  {
942         flushrs                         // must be first insn in group
943         srlz.i
944  }
945         ;;
946         mov cr.ipsr=r16                 // set new PSR
947         add r3=1f-ia64_switch_mode_virt,r15
948
949         mov r14=rp                      // get return address into a general register
950         ;;
951
952         // going to virtual
953         //   - for code addresses, set upper bits of addr to KERNEL_START
954         //   - for stack addresses, copy from input argument
955         movl r18=KERNEL_START
956         dep r3=0,r3,KERNEL_TR_PAGE_SHIFT,64-KERNEL_TR_PAGE_SHIFT
957         dep r14=0,r14,KERNEL_TR_PAGE_SHIFT,64-KERNEL_TR_PAGE_SHIFT
958         mov sp=r20
959         ;;
960         or r3=r3,r18
961         or r14=r14,r18
962         ;;
963
964         mov r18=ar.rnat                 // save ar.rnat
965         mov ar.bspstore=r19             // this steps on ar.rnat
966         mov cr.iip=r3
967         mov cr.ifs=r0
968         ;;
969         mov ar.rnat=r18                 // restore ar.rnat
970         rfi                             // must be last insn in group
971         ;;
972 1:      mov rp=r14
973         br.ret.sptk.many rp
974 END(ia64_switch_mode_virt)
975
976 GLOBAL_ENTRY(ia64_delay_loop)
977         .prologue
978 {       nop 0                   // work around GAS unwind info generation bug...
979         .save ar.lc,r2
980         mov r2=ar.lc
981         .body
982         ;;
983         mov ar.lc=r32
984 }
985         ;;
986         // force loop to be 32-byte aligned (GAS bug means we cannot use .align
987         // inside function body without corrupting unwind info).
988 {       nop 0 }
989 1:      br.cloop.sptk.few 1b
990         ;;
991         mov ar.lc=r2
992         br.ret.sptk.many rp
993 END(ia64_delay_loop)
994
995 /*
996  * Return a CPU-local timestamp in nano-seconds.  This timestamp is
997  * NOT synchronized across CPUs its return value must never be
998  * compared against the values returned on another CPU.  The usage in
999  * kernel/sched/core.c ensures that.
1000  *
1001  * The return-value of sched_clock() is NOT supposed to wrap-around.
1002  * If it did, it would cause some scheduling hiccups (at the worst).
1003  * Fortunately, with a 64-bit cycle-counter ticking at 100GHz, even
1004  * that would happen only once every 5+ years.
1005  *
1006  * The code below basically calculates:
1007  *
1008  *   (ia64_get_itc() * local_cpu_data->nsec_per_cyc) >> IA64_NSEC_PER_CYC_SHIFT
1009  *
1010  * except that the multiplication and the shift are done with 128-bit
1011  * intermediate precision so that we can produce a full 64-bit result.
1012  */
1013 GLOBAL_ENTRY(ia64_native_sched_clock)
1014         addl r8=THIS_CPU(ia64_cpu_info) + IA64_CPUINFO_NSEC_PER_CYC_OFFSET,r0
1015         mov.m r9=ar.itc         // fetch cycle-counter                          (35 cyc)
1016         ;;
1017         ldf8 f8=[r8]
1018         ;;
1019         setf.sig f9=r9          // certain to stall, so issue it _after_ ldf8...
1020         ;;
1021         xmpy.lu f10=f9,f8       // calculate low 64 bits of 128-bit product     (4 cyc)
1022         xmpy.hu f11=f9,f8       // calculate high 64 bits of 128-bit product
1023         ;;
1024         getf.sig r8=f10         //                                              (5 cyc)
1025         getf.sig r9=f11
1026         ;;
1027         shrp r8=r9,r8,IA64_NSEC_PER_CYC_SHIFT
1028         br.ret.sptk.many rp
1029 END(ia64_native_sched_clock)
1030
1031 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE
1032 GLOBAL_ENTRY(cycle_to_cputime)
1033         alloc r16=ar.pfs,1,0,0,0
1034         addl r8=THIS_CPU(ia64_cpu_info) + IA64_CPUINFO_NSEC_PER_CYC_OFFSET,r0
1035         ;;
1036         ldf8 f8=[r8]
1037         ;;
1038         setf.sig f9=r32
1039         ;;
1040         xmpy.lu f10=f9,f8       // calculate low 64 bits of 128-bit product     (4 cyc)
1041         xmpy.hu f11=f9,f8       // calculate high 64 bits of 128-bit product
1042         ;;
1043         getf.sig r8=f10         //                                              (5 cyc)
1044         getf.sig r9=f11
1045         ;;
1046         shrp r8=r9,r8,IA64_NSEC_PER_CYC_SHIFT
1047         br.ret.sptk.many rp
1048 END(cycle_to_cputime)
1049 #endif /* CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE */
1050
1051 #ifdef CONFIG_IA64_BRL_EMU
1052
1053 /*
1054  *  Assembly routines used by brl_emu.c to set preserved register state.
1055  */
1056
1057 #define SET_REG(reg)                            \
1058  GLOBAL_ENTRY(ia64_set_##reg);                  \
1059         alloc r16=ar.pfs,1,0,0,0;               \
1060         mov reg=r32;                            \
1061         ;;                                      \
1062         br.ret.sptk.many rp;                    \
1063  END(ia64_set_##reg)
1064
1065 SET_REG(b1);
1066 SET_REG(b2);
1067 SET_REG(b3);
1068 SET_REG(b4);
1069 SET_REG(b5);
1070
1071 #endif /* CONFIG_IA64_BRL_EMU */
1072
1073 #ifdef CONFIG_SMP
1074
1075 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1076 GLOBAL_ENTRY(ia64_jump_to_sal)
1077         alloc r16=ar.pfs,1,0,0,0;;
1078         rsm psr.i  | psr.ic
1079 {
1080         flushrs
1081         srlz.i
1082 }
1083         tpa r25=in0
1084         movl r18=tlb_purge_done;;
1085         DATA_VA_TO_PA(r18);;
1086         mov b1=r18      // Return location
1087         movl r18=ia64_do_tlb_purge;;
1088         DATA_VA_TO_PA(r18);;
1089         mov b2=r18      // doing tlb_flush work
1090         mov ar.rsc=0  // Put RSE  in enforced lazy, LE mode
1091         movl r17=1f;;
1092         DATA_VA_TO_PA(r17);;
1093         mov cr.iip=r17
1094         movl r16=SAL_PSR_BITS_TO_SET;;
1095         mov cr.ipsr=r16
1096         mov cr.ifs=r0;;
1097         rfi;;                   // note: this unmask MCA/INIT (psr.mc)
1098 1:
1099         /*
1100          * Invalidate all TLB data/inst
1101          */
1102         br.sptk.many b2;; // jump to tlb purge code
1103
1104 tlb_purge_done:
1105         RESTORE_REGION_REGS(r25, r17,r18,r19);;
1106         RESTORE_REG(b0, r25, r17);;
1107         RESTORE_REG(b1, r25, r17);;
1108         RESTORE_REG(b2, r25, r17);;
1109         RESTORE_REG(b3, r25, r17);;
1110         RESTORE_REG(b4, r25, r17);;
1111         RESTORE_REG(b5, r25, r17);;
1112         ld8 r1=[r25],0x08;;
1113         ld8 r12=[r25],0x08;;
1114         ld8 r13=[r25],0x08;;
1115         RESTORE_REG(ar.fpsr, r25, r17);;
1116         RESTORE_REG(ar.pfs, r25, r17);;
1117         RESTORE_REG(ar.rnat, r25, r17);;
1118         RESTORE_REG(ar.unat, r25, r17);;
1119         RESTORE_REG(ar.bspstore, r25, r17);;
1120         RESTORE_REG(cr.dcr, r25, r17);;
1121         RESTORE_REG(cr.iva, r25, r17);;
1122         RESTORE_REG(cr.pta, r25, r17);;
1123         srlz.d;;        // required not to violate RAW dependency
1124         RESTORE_REG(cr.itv, r25, r17);;
1125         RESTORE_REG(cr.pmv, r25, r17);;
1126         RESTORE_REG(cr.cmcv, r25, r17);;
1127         RESTORE_REG(cr.lrr0, r25, r17);;
1128         RESTORE_REG(cr.lrr1, r25, r17);;
1129         ld8 r4=[r25],0x08;;
1130         ld8 r5=[r25],0x08;;
1131         ld8 r6=[r25],0x08;;
1132         ld8 r7=[r25],0x08;;
1133         ld8 r17=[r25],0x08;;
1134         mov pr=r17,-1;;
1135         RESTORE_REG(ar.lc, r25, r17);;
1136         /*
1137          * Now Restore floating point regs
1138          */
1139         ldf.fill.nta f2=[r25],16;;
1140         ldf.fill.nta f3=[r25],16;;
1141         ldf.fill.nta f4=[r25],16;;
1142         ldf.fill.nta f5=[r25],16;;
1143         ldf.fill.nta f16=[r25],16;;
1144         ldf.fill.nta f17=[r25],16;;
1145         ldf.fill.nta f18=[r25],16;;
1146         ldf.fill.nta f19=[r25],16;;
1147         ldf.fill.nta f20=[r25],16;;
1148         ldf.fill.nta f21=[r25],16;;
1149         ldf.fill.nta f22=[r25],16;;
1150         ldf.fill.nta f23=[r25],16;;
1151         ldf.fill.nta f24=[r25],16;;
1152         ldf.fill.nta f25=[r25],16;;
1153         ldf.fill.nta f26=[r25],16;;
1154         ldf.fill.nta f27=[r25],16;;
1155         ldf.fill.nta f28=[r25],16;;
1156         ldf.fill.nta f29=[r25],16;;
1157         ldf.fill.nta f30=[r25],16;;
1158         ldf.fill.nta f31=[r25],16;;
1159
1160         /*
1161          * Now that we have done all the register restores
1162          * we are now ready for the big DIVE to SAL Land
1163          */
1164         ssm psr.ic;;
1165         srlz.d;;
1166         br.ret.sptk.many b0;;
1167 END(ia64_jump_to_sal)
1168 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1169
1170 #endif /* CONFIG_SMP */