arch/microblaze/kernel/entry.S

   1 /*
   2  * Low-level system-call handling, trap handlers and context-switching
   3  *
   4  * Copyright (C) 2008-2009 Michal Simek <monstr@monstr.eu>
   5  * Copyright (C) 2008-2009 PetaLogix
   6  * Copyright (C) 2003           John Williams <jwilliams@itee.uq.edu.au>
   7  * Copyright (C) 2001,2002      NEC Corporation
   8  * Copyright (C) 2001,2002      Miles Bader <miles@gnu.org>
   9  *
  10  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General
  11  * Public License. See the file COPYING in the main directory of this
  12  * archive for more details.
  13  *
  14  * Written by Miles Bader <miles@gnu.org>
  15  * Heavily modified by John Williams for Microblaze
  16  */
  17
  18 #include <linux/sys.h>
  19 #include <linux/linkage.h>
  20
  21 #include <asm/entry.h>
  22 #include <asm/current.h>
  23 #include <asm/processor.h>
  24 #include <asm/exceptions.h>
  25 #include <asm/asm-offsets.h>
  26 #include <asm/thread_info.h>
  27
  28 #include <asm/page.h>
  29 #include <asm/unistd.h>
  30
  31 #include <linux/errno.h>
  32 #include <asm/signal.h>
  33
  34 #undef DEBUG
  35
  36 #ifdef DEBUG
  37 /* Create space for syscalls counting. */
  38 .section .data
  39 .global syscall_debug_table
  40 .align 4
  41 syscall_debug_table:
  42         .space  (__NR_syscalls * 4)
  43 #endif /* DEBUG */
  44
  45 #define C_ENTRY(name)   .globl name; .align 4; name
  46
  47 /*
  48  * Various ways of setting and clearing BIP in flags reg.
  49  * This is mucky, but necessary using microblaze version that
  50  * allows msr ops to write to BIP
  51  */
  52 #if CONFIG_XILINX_MICROBLAZE0_USE_MSR_INSTR
  53         .macro  clear_bip
  54         msrclr  r0, MSR_BIP
  55         .endm
  56
  57         .macro  set_bip
  58         msrset  r0, MSR_BIP
  59         .endm
  60
  61         .macro  clear_eip
  62         msrclr  r0, MSR_EIP
  63         .endm
  64
  65         .macro  set_ee
  66         msrset  r0, MSR_EE
  67         .endm
  68
  69         .macro  disable_irq
  70         msrclr  r0, MSR_IE
  71         .endm
  72
  73         .macro  enable_irq
  74         msrset  r0, MSR_IE
  75         .endm
  76
  77         .macro  set_ums
  78         msrset  r0, MSR_UMS
  79         msrclr  r0, MSR_VMS
  80         .endm
  81
  82         .macro  set_vms
  83         msrclr  r0, MSR_UMS
  84         msrset  r0, MSR_VMS
  85         .endm
  86
  87         .macro  clear_ums
  88         msrclr  r0, MSR_UMS
  89         .endm
  90
  91         .macro  clear_vms_ums
  92         msrclr  r0, MSR_VMS | MSR_UMS
  93         .endm
  94 #else
  95         .macro  clear_bip
  96         mfs     r11, rmsr
  97         andi    r11, r11, ~MSR_BIP
  98         mts     rmsr, r11
  99         .endm
 100
 101         .macro  set_bip
 102         mfs     r11, rmsr
 103         ori     r11, r11, MSR_BIP
 104         mts     rmsr, r11
 105         .endm
 106
 107         .macro  clear_eip
 108         mfs     r11, rmsr
 109         andi    r11, r11, ~MSR_EIP
 110         mts     rmsr, r11
 111         .endm
 112
 113         .macro  set_ee
 114         mfs     r11, rmsr
 115         ori     r11, r11, MSR_EE
 116         mts     rmsr, r11
 117         .endm
 118
 119         .macro  disable_irq
 120         mfs     r11, rmsr
 121         andi    r11, r11, ~MSR_IE
 122         mts     rmsr, r11
 123         .endm
 124
 125         .macro  enable_irq
 126         mfs     r11, rmsr
 127         ori     r11, r11, MSR_IE
 128         mts     rmsr, r11
 129         .endm
 130
 131         .macro set_ums
 132         mfs     r11, rmsr
 133         ori     r11, r11, MSR_VMS
 134         andni   r11, r11, MSR_UMS
 135         mts     rmsr, r11
 136         .endm
 137
 138         .macro  set_vms
 139         mfs     r11, rmsr
 140         ori     r11, r11, MSR_VMS
 141         andni   r11, r11, MSR_UMS
 142         mts     rmsr, r11
 143         .endm
 144
 145         .macro  clear_ums
 146         mfs     r11, rmsr
 147         andni   r11, r11, MSR_UMS
 148         mts     rmsr,r11
 149         .endm
 150
 151         .macro  clear_vms_ums
 152         mfs     r11, rmsr
 153         andni   r11, r11, (MSR_VMS|MSR_UMS)
 154         mts     rmsr,r11
 155         .endm
 156 #endif
 157
 158 /* Define how to call high-level functions. With MMU, virtual mode must be
 159  * enabled when calling the high-level function. Clobbers R11.
 160  * VM_ON, VM_OFF, DO_JUMP_BIPCLR, DO_CALL
 161  */
 162
 163 /* turn on virtual protected mode save */
 164 #define VM_ON           \
 165         set_ums;        \
 166         rted    r0, 2f; \
 167         nop; \
 168 2:
 169
 170 /* turn off virtual protected mode save and user mode save*/
 171 #define VM_OFF                  \
 172         clear_vms_ums;          \
 173         rted    r0, TOPHYS(1f); \
 174         nop; \
 175 1:
 176
 177 #define SAVE_REGS \
 178         swi     r2, r1, PT_R2;  /* Save SDA */                  \
 179         swi     r3, r1, PT_R3;                                  \
 180         swi     r4, r1, PT_R4;                                  \
 181         swi     r5, r1, PT_R5;                                  \
 182         swi     r6, r1, PT_R6;                                  \
 183         swi     r7, r1, PT_R7;                                  \
 184         swi     r8, r1, PT_R8;                                  \
 185         swi     r9, r1, PT_R9;                                  \
 186         swi     r10, r1, PT_R10;                                        \
 187         swi     r11, r1, PT_R11;        /* save clobbered regs after rval */\
 188         swi     r12, r1, PT_R12;                                        \
 189         swi     r13, r1, PT_R13;        /* Save SDA2 */                 \
 190         swi     r14, r1, PT_PC; /* PC, before IRQ/trap */       \
 191         swi     r15, r1, PT_R15;        /* Save LP */                   \
 192         swi     r16, r1, PT_R16;                                        \
 193         swi     r17, r1, PT_R17;                                        \
 194         swi     r18, r1, PT_R18;        /* Save asm scratch reg */      \
 195         swi     r19, r1, PT_R19;                                        \
 196         swi     r20, r1, PT_R20;                                        \
 197         swi     r21, r1, PT_R21;                                        \
 198         swi     r22, r1, PT_R22;                                        \
 199         swi     r23, r1, PT_R23;                                        \
 200         swi     r24, r1, PT_R24;                                        \
 201         swi     r25, r1, PT_R25;                                        \
 202         swi     r26, r1, PT_R26;                                        \
 203         swi     r27, r1, PT_R27;                                        \
 204         swi     r28, r1, PT_R28;                                        \
 205         swi     r29, r1, PT_R29;                                        \
 206         swi     r30, r1, PT_R30;                                        \
 207         swi     r31, r1, PT_R31;        /* Save current task reg */     \
 208         mfs     r11, rmsr;              /* save MSR */                  \
 209         swi     r11, r1, PT_MSR;
 210
 211 #define RESTORE_REGS \
 212         lwi     r11, r1, PT_MSR;                                        \
 213         mts     rmsr , r11;                                             \
 214         lwi     r2, r1, PT_R2;  /* restore SDA */               \
 215         lwi     r3, r1, PT_R3;                                  \
 216         lwi     r4, r1, PT_R4;                                  \
 217         lwi     r5, r1, PT_R5;                                  \
 218         lwi     r6, r1, PT_R6;                                  \
 219         lwi     r7, r1, PT_R7;                                  \
 220         lwi     r8, r1, PT_R8;                                  \
 221         lwi     r9, r1, PT_R9;                                  \
 222         lwi     r10, r1, PT_R10;                                        \
 223         lwi     r11, r1, PT_R11;        /* restore clobbered regs after rval */\
 224         lwi     r12, r1, PT_R12;                                        \
 225         lwi     r13, r1, PT_R13;        /* restore SDA2 */              \
 226         lwi     r14, r1, PT_PC; /* RESTORE_LINK PC, before IRQ/trap */\
 227         lwi     r15, r1, PT_R15;        /* restore LP */                \
 228         lwi     r16, r1, PT_R16;                                        \
 229         lwi     r17, r1, PT_R17;                                        \
 230         lwi     r18, r1, PT_R18;        /* restore asm scratch reg */   \
 231         lwi     r19, r1, PT_R19;                                        \
 232         lwi     r20, r1, PT_R20;                                        \
 233         lwi     r21, r1, PT_R21;                                        \
 234         lwi     r22, r1, PT_R22;                                        \
 235         lwi     r23, r1, PT_R23;                                        \
 236         lwi     r24, r1, PT_R24;                                        \
 237         lwi     r25, r1, PT_R25;                                        \
 238         lwi     r26, r1, PT_R26;                                        \
 239         lwi     r27, r1, PT_R27;                                        \
 240         lwi     r28, r1, PT_R28;                                        \
 241         lwi     r29, r1, PT_R29;                                        \
 242         lwi     r30, r1, PT_R30;                                        \
 243         lwi     r31, r1, PT_R31;        /* Restore cur task reg */
 244
 245 #define SAVE_STATE      \
 246         swi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP)); /* save stack */     \
 247         /* See if already in kernel mode.*/                             \
 248         mfs     r1, rmsr;                                               \
 249         andi    r1, r1, MSR_UMS;                                        \
 250         bnei    r1, 1f;                                         \
 251         /* Kernel-mode state save.  */                                  \
 252         /* Reload kernel stack-ptr. */                                  \
 253         lwi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));                      \
 254         /* FIXME: I can add these two lines to one */                   \
 255         /* tophys(r1,r1); */                                            \
 256         /* addik        r1, r1, -PT_SIZE; */                            \
 257         addik   r1, r1, CONFIG_KERNEL_BASE_ADDR - CONFIG_KERNEL_START - PT_SIZE; \
 258         SAVE_REGS                                                       \
 259         brid    2f;                                                     \
 260         swi     r1, r1, PT_MODE;                                        \
 261 1:      /* User-mode state save.  */                                    \
 262         lwi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE)); /* get saved current */\
 263         tophys(r1,r1);                                                  \
 264         lwi     r1, r1, TS_THREAD_INFO; /* get the thread info */       \
 265         /* MS these three instructions can be added to one */           \
 266         /* addik        r1, r1, THREAD_SIZE; */                         \
 267         /* tophys(r1,r1); */                                            \
 268         /* addik        r1, r1, -PT_SIZE; */                    \
 269         addik r1, r1, THREAD_SIZE + CONFIG_KERNEL_BASE_ADDR - CONFIG_KERNEL_START - PT_SIZE; \
 270         SAVE_REGS                                                       \
 271         lwi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));                     \
 272         swi     r11, r1, PT_R1; /* Store user SP.  */           \
 273         swi     r0, r1, PT_MODE; /* Was in user-mode.  */               \
 274         /* MS: I am clearing UMS even in case when I come from kernel space */ \
 275         clear_ums;                                                      \
 276 2:      lwi     CURRENT_TASK, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));
 277
 278 .text
 279
 280 /*
 281  * User trap.
 282  *
 283  * System calls are handled here.
 284  *
 285  * Syscall protocol:
 286  * Syscall number in r12, args in r5-r10
 287  * Return value in r3
 288  *
 289  * Trap entered via brki instruction, so BIP bit is set, and interrupts
 290  * are masked. This is nice, means we don't have to CLI before state save
 291  */
 292 C_ENTRY(_user_exception):
 293         swi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP)) /* save stack */
 294         addi    r14, r14, 4     /* return address is 4 byte after call */
 295
 296         mfs     r1, rmsr
 297         nop
 298         andi    r1, r1, MSR_UMS
 299         bnei    r1, 1f
 300
 301 /* Kernel-mode state save - kernel execve */
 302         lwi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP)); /* Reload kernel stack-ptr*/
 303         tophys(r1,r1);
 304
 305         addik   r1, r1, -PT_SIZE; /* Make room on the stack. */
 306         SAVE_REGS
 307
 308         swi     r1, r1, PT_MODE; /* pt_regs -> kernel mode */
 309         brid    2f;
 310         nop;                            /* Fill delay slot */
 311
 312 /* User-mode state save.  */
 313 1:
 314         lwi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE)); /* get saved current */
 315         tophys(r1,r1);
 316         lwi     r1, r1, TS_THREAD_INFO; /* get stack from task_struct */
 317 /* calculate kernel stack pointer from task struct 8k */
 318         addik   r1, r1, THREAD_SIZE;
 319         tophys(r1,r1);
 320
 321         addik   r1, r1, -PT_SIZE; /* Make room on the stack.  */
 322         SAVE_REGS
 323         swi     r0, r1, PT_R3
 324         swi     r0, r1, PT_R4
 325
 326         swi     r0, r1, PT_MODE;                        /* Was in user-mode. */
 327         lwi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));
 328         swi     r11, r1, PT_R1;         /* Store user SP.  */
 329         clear_ums;
 330 2:      lwi     CURRENT_TASK, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));
 331         /* Save away the syscall number.  */
 332         swi     r12, r1, PT_R0;
 333         tovirt(r1,r1)
 334
 335 /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8*/
 336 /* Jump to the appropriate function for the system call number in r12
 337  * (r12 is not preserved), or return an error if r12 is not valid. The LP
 338  * register should point to the location where
 339  * the called function should return.  [note that MAKE_SYS_CALL uses label 1] */
 340
 341         /* Step into virtual mode */
 342         rtbd    r0, 3f
 343         nop
 344 3:
 345         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO /* get thread info */
 346         lwi     r11, r11, TI_FLAGS       /* get flags in thread info */
 347         andi    r11, r11, _TIF_WORK_SYSCALL_MASK
 348         beqi    r11, 4f
 349
 350         addik   r3, r0, -ENOSYS
 351         swi     r3, r1, PT_R3
 352         brlid   r15, do_syscall_trace_enter
 353         addik   r5, r1, PT_R0
 354
 355         # do_syscall_trace_enter returns the new syscall nr.
 356         addk    r12, r0, r3
 357         lwi     r5, r1, PT_R5;
 358         lwi     r6, r1, PT_R6;
 359         lwi     r7, r1, PT_R7;
 360         lwi     r8, r1, PT_R8;
 361         lwi     r9, r1, PT_R9;
 362         lwi     r10, r1, PT_R10;
 363 4:
 364 /* Jump to the appropriate function for the system call number in r12
 365  * (r12 is not preserved), or return an error if r12 is not valid.
 366  * The LP register should point to the location where the called function
 367  * should return.  [note that MAKE_SYS_CALL uses label 1] */
 368         /* See if the system call number is valid */
 369         addi    r11, r12, -__NR_syscalls;
 370         bgei    r11,5f;
 371         /* Figure out which function to use for this system call.  */
 372         /* Note Microblaze barrel shift is optional, so don't rely on it */
 373         add     r12, r12, r12;                  /* convert num -> ptr */
 374         add     r12, r12, r12;
 375
 376 #ifdef DEBUG
 377         /* Trac syscalls and stored them to syscall_debug_table */
 378         /* The first syscall location stores total syscall number */
 379         lwi     r3, r0, syscall_debug_table
 380         addi    r3, r3, 1
 381         swi     r3, r0, syscall_debug_table
 382         lwi     r3, r12, syscall_debug_table
 383         addi    r3, r3, 1
 384         swi     r3, r12, syscall_debug_table
 385 #endif
 386
 387         # Find and jump into the syscall handler.
 388         lwi     r12, r12, sys_call_table
 389         /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
 390         addi    r15, r0, ret_from_trap-8
 391         bra     r12
 392
 393         /* The syscall number is invalid, return an error.  */
 394 5:
 395         rtsd    r15, 8;         /* looks like a normal subroutine return */
 396         addi    r3, r0, -ENOSYS;
 397
 398 /* Entry point used to return from a syscall/trap */
 399 /* We re-enable BIP bit before state restore */
 400 C_ENTRY(ret_from_trap):
 401         swi     r3, r1, PT_R3
 402         swi     r4, r1, PT_R4
 403
 404         lwi     r11, r1, PT_MODE;
 405 /* See if returning to kernel mode, if so, skip resched &c.  */
 406         bnei    r11, 2f;
 407         /* We're returning to user mode, so check for various conditions that
 408          * trigger rescheduling. */
 409         /* FIXME: Restructure all these flag checks. */
 410         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;      /* get thread info */
 411         lwi     r11, r11, TI_FLAGS;             /* get flags in thread info */
 412         andi    r11, r11, _TIF_WORK_SYSCALL_MASK
 413         beqi    r11, 1f
 414
 415         brlid   r15, do_syscall_trace_leave
 416         addik   r5, r1, PT_R0
 417 1:
 418         /* We're returning to user mode, so check for various conditions that
 419          * trigger rescheduling. */
 420         /* get thread info from current task */
 421         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;
 422         lwi     r11, r11, TI_FLAGS;             /* get flags in thread info */
 423         andi    r11, r11, _TIF_NEED_RESCHED;
 424         beqi    r11, 5f;
 425
 426         bralid  r15, schedule;  /* Call scheduler */
 427         nop;                            /* delay slot */
 428
 429         /* Maybe handle a signal */
 430 5:      /* get thread info from current task*/
 431         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;
 432         lwi     r11, r11, TI_FLAGS;     /* get flags in thread info */
 433         andi    r11, r11, _TIF_SIGPENDING;
 434         beqi    r11, 1f;                /* Signals to handle, handle them */
 435
 436         addik   r5, r1, 0;              /* Arg 1: struct pt_regs *regs */
 437         addi    r7, r0, 1;              /* Arg 3: int in_syscall */
 438         bralid  r15, do_signal; /* Handle any signals */
 439         add     r6, r0, r0;             /* Arg 2: sigset_t *oldset */
 440
 441 /* Finally, return to user state.  */
 442 1:      set_bip;                        /*  Ints masked for state restore */
 443         swi     CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE); /* save current */
 444         VM_OFF;
 445         tophys(r1,r1);
 446         RESTORE_REGS;
 447         addik   r1, r1, PT_SIZE         /* Clean up stack space.  */
 448         lwi     r1, r1, PT_R1 - PT_SIZE;/* Restore user stack pointer. */
 449         bri     6f;
 450
 451 /* Return to kernel state.  */
 452 2:      set_bip;                        /*  Ints masked for state restore */
 453         VM_OFF;
 454         tophys(r1,r1);
 455         RESTORE_REGS;
 456         addik   r1, r1, PT_SIZE         /* Clean up stack space.  */
 457         tovirt(r1,r1);
 458 6:
 459 TRAP_return:            /* Make global symbol for debugging */
 460         rtbd    r14, 0; /* Instructions to return from an IRQ */
 461         nop;
 462
 463
 464 /* These syscalls need access to the struct pt_regs on the stack, so we
 465    implement them in assembly (they're basically all wrappers anyway).  */
 466
 467 C_ENTRY(sys_fork_wrapper):
 468         addi    r5, r0, SIGCHLD                 /* Arg 0: flags */
 469         lwi     r6, r1, PT_R1   /* Arg 1: child SP (use parent's) */
 470         addik   r7, r1, 0                       /* Arg 2: parent context */
 471         add     r8, r0, r0                      /* Arg 3: (unused) */
 472         add     r9, r0, r0;                     /* Arg 4: (unused) */
 473         brid    do_fork         /* Do real work (tail-call) */
 474         add     r10, r0, r0;                    /* Arg 5: (unused) */
 475
 476 /* This the initial entry point for a new child thread, with an appropriate
 477    stack in place that makes it look the the child is in the middle of an
 478    syscall.  This function is actually `returned to' from switch_thread
 479    (copy_thread makes ret_from_fork the return address in each new thread's
 480    saved context).  */
 481 C_ENTRY(ret_from_fork):
 482         bralid  r15, schedule_tail; /* ...which is schedule_tail's arg */
 483         add     r3, r5, r0;     /* switch_thread returns the prev task */
 484                                 /* ( in the delay slot ) */
 485         brid    ret_from_trap;  /* Do normal trap return */
 486         add     r3, r0, r0;     /* Child's fork call should return 0. */
 487
 488 C_ENTRY(sys_vfork):
 489         brid    microblaze_vfork        /* Do real work (tail-call) */
 490         addik   r5, r1, 0
 491
 492 C_ENTRY(sys_clone):
 493         bnei    r6, 1f;                 /* See if child SP arg (arg 1) is 0. */
 494         lwi     r6, r1, PT_R1;  /* If so, use paret's stack ptr */
 495 1:      addik   r7, r1, 0;                      /* Arg 2: parent context */
 496         lwi     r9, r1, PT_R8;          /* parent tid.  */
 497         lwi     r10, r1, PT_R9;         /* child tid.  */
 498         /* do_fork will pick up TLS from regs->r10.  */
 499         brid    do_fork         /* Do real work (tail-call) */
 500         add     r8, r0, r0;             /* Arg 3: (unused) */
 501
 502 C_ENTRY(sys_execve):
 503         brid    microblaze_execve;      /* Do real work (tail-call).*/
 504         addik   r8, r1, 0;              /* add user context as 4th arg */
 505
 506 C_ENTRY(sys_rt_sigreturn_wrapper):
 507         brid    sys_rt_sigreturn        /* Do real work */
 508         addik   r5, r1, 0;              /* add user context as 1st arg */
 509
 510 /*
 511  * HW EXCEPTION rutine start
 512  */
 513 C_ENTRY(full_exception_trap):
 514         /* adjust exception address for privileged instruction
 515          * for finding where is it */
 516         addik   r17, r17, -4
 517         SAVE_STATE /* Save registers */
 518         /* PC, before IRQ/trap - this is one instruction above */
 519         swi     r17, r1, PT_PC;
 520         tovirt(r1,r1)
 521         /* FIXME this can be store directly in PT_ESR reg.
 522          * I tested it but there is a fault */
 523         /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
 524         addik   r15, r0, ret_from_exc - 8
 525         mfs     r6, resr
 526         mfs     r7, rfsr;               /* save FSR */
 527         mts     rfsr, r0;       /* Clear sticky fsr */
 528         rted    r0, full_exception
 529         addik   r5, r1, 0                /* parameter struct pt_regs * regs */
 530
 531 /*
 532  * Unaligned data trap.
 533  *
 534  * Unaligned data trap last on 4k page is handled here.
 535  *
 536  * Trap entered via exception, so EE bit is set, and interrupts
 537  * are masked.  This is nice, means we don't have to CLI before state save
 538  *
 539  * The assembler routine is in "arch/microblaze/kernel/hw_exception_handler.S"
 540  */
 541 C_ENTRY(unaligned_data_trap):
 542         /* MS: I have to save r11 value and then restore it because
 543          * set_bit, clear_eip, set_ee use r11 as temp register if MSR
 544          * instructions are not used. We don't need to do if MSR instructions
 545          * are used and they use r0 instead of r11.
 546          * I am using ENTRY_SP which should be primary used only for stack
 547          * pointer saving. */
 548         swi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));
 549         set_bip;        /* equalize initial state for all possible entries */
 550         clear_eip;
 551         set_ee;
 552         lwi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));
 553         SAVE_STATE              /* Save registers.*/
 554         /* PC, before IRQ/trap - this is one instruction above */
 555         swi     r17, r1, PT_PC;
 556         tovirt(r1,r1)
 557         /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
 558         addik   r15, r0, ret_from_exc-8
 559         mfs     r3, resr                /* ESR */
 560         mfs     r4, rear                /* EAR */
 561         rtbd    r0, _unaligned_data_exception
 562         addik   r7, r1, 0               /* parameter struct pt_regs * regs */
 563
 564 /*
 565  * Page fault traps.
 566  *
 567  * If the real exception handler (from hw_exception_handler.S) didn't find
 568  * the mapping for the process, then we're thrown here to handle such situation.
 569  *
 570  * Trap entered via exceptions, so EE bit is set, and interrupts
 571  * are masked.  This is nice, means we don't have to CLI before state save
 572  *
 573  * Build a standard exception frame for TLB Access errors.  All TLB exceptions
 574  * will bail out to this point if they can't resolve the lightweight TLB fault.
 575  *
 576  * The C function called is in "arch/microblaze/mm/fault.c", declared as:
 577  * void do_page_fault(struct pt_regs *regs,
 578  *                              unsigned long address,
 579  *                              unsigned long error_code)
 580  */
 581 /* data and intruction trap - which is choose is resolved int fault.c */
 582 C_ENTRY(page_fault_data_trap):
 583         SAVE_STATE              /* Save registers.*/
 584         /* PC, before IRQ/trap - this is one instruction above */
 585         swi     r17, r1, PT_PC;
 586         tovirt(r1,r1)
 587         /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
 588         addik   r15, r0, ret_from_exc-8
 589         mfs     r6, rear                /* parameter unsigned long address */
 590         mfs     r7, resr                /* parameter unsigned long error_code */
 591         rted    r0, do_page_fault
 592         addik   r5, r1, 0               /* parameter struct pt_regs * regs */
 593
 594 C_ENTRY(page_fault_instr_trap):
 595         SAVE_STATE              /* Save registers.*/
 596         /* PC, before IRQ/trap - this is one instruction above */
 597         swi     r17, r1, PT_PC;
 598         tovirt(r1,r1)
 599         /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
 600         addik   r15, r0, ret_from_exc-8
 601         mfs     r6, rear                /* parameter unsigned long address */
 602         ori     r7, r0, 0               /* parameter unsigned long error_code */
 603         rted    r0, do_page_fault
 604         addik   r5, r1, 0               /* parameter struct pt_regs * regs */
 605
 606 /* Entry point used to return from an exception.  */
 607 C_ENTRY(ret_from_exc):
 608         lwi     r11, r1, PT_MODE;
 609         bnei    r11, 2f;                /* See if returning to kernel mode, */
 610                                         /* ... if so, skip resched &c.  */
 611
 612         /* We're returning to user mode, so check for various conditions that
 613            trigger rescheduling. */
 614         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;      /* get thread info */
 615         lwi     r11, r11, TI_FLAGS;     /* get flags in thread info */
 616         andi    r11, r11, _TIF_NEED_RESCHED;
 617         beqi    r11, 5f;
 618
 619 /* Call the scheduler before returning from a syscall/trap. */
 620         bralid  r15, schedule;  /* Call scheduler */
 621         nop;                            /* delay slot */
 622
 623         /* Maybe handle a signal */
 624 5:      lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;      /* get thread info */
 625         lwi     r11, r11, TI_FLAGS;     /* get flags in thread info */
 626         andi    r11, r11, _TIF_SIGPENDING;
 627         beqi    r11, 1f;                /* Signals to handle, handle them */
 628
 629         /*
 630          * Handle a signal return; Pending signals should be in r18.
 631          *
 632          * Not all registers are saved by the normal trap/interrupt entry
 633          * points (for instance, call-saved registers (because the normal
 634          * C-compiler calling sequence in the kernel makes sure they're
 635          * preserved), and call-clobbered registers in the case of
 636          * traps), but signal handlers may want to examine or change the
 637          * complete register state.  Here we save anything not saved by
 638          * the normal entry sequence, so that it may be safely restored
 639          * (in a possibly modified form) after do_signal returns. */
 640         addik   r5, r1, 0;              /* Arg 1: struct pt_regs *regs */
 641         addi    r7, r0, 0;              /* Arg 3: int in_syscall */
 642         bralid  r15, do_signal; /* Handle any signals */
 643         add     r6, r0, r0;             /* Arg 2: sigset_t *oldset */
 644
 645 /* Finally, return to user state.  */
 646 1:      set_bip;                        /* Ints masked for state restore */
 647         swi     CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE); /* save current */
 648         VM_OFF;
 649         tophys(r1,r1);
 650
 651         RESTORE_REGS;
 652         addik   r1, r1, PT_SIZE         /* Clean up stack space.  */
 653
 654         lwi     r1, r1, PT_R1 - PT_SIZE; /* Restore user stack pointer. */
 655         bri     6f;
 656 /* Return to kernel state.  */
 657 2:      set_bip;                        /* Ints masked for state restore */
 658         VM_OFF;
 659         tophys(r1,r1);
 660         RESTORE_REGS;
 661         addik   r1, r1, PT_SIZE         /* Clean up stack space.  */
 662
 663         tovirt(r1,r1);
 664 6:
 665 EXC_return:             /* Make global symbol for debugging */
 666         rtbd    r14, 0; /* Instructions to return from an IRQ */
 667         nop;
 668
 669 /*
 670  * HW EXCEPTION rutine end
 671  */
 672
 673 /*
 674  * Hardware maskable interrupts.
 675  *
 676  * The stack-pointer (r1) should have already been saved to the memory
 677  * location PER_CPU(ENTRY_SP).
 678  */
 679 C_ENTRY(_interrupt):
 680 /* MS: we are in physical address */
 681 /* Save registers, switch to proper stack, convert SP to virtual.*/
 682         swi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP))
 683         /* MS: See if already in kernel mode. */
 684         mfs     r1, rmsr
 685         nop
 686         andi    r1, r1, MSR_UMS
 687         bnei    r1, 1f
 688
 689 /* Kernel-mode state save. */
 690         lwi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP))
 691         tophys(r1,r1); /* MS: I have in r1 physical address where stack is */
 692         /* save registers */
 693 /* MS: Make room on the stack -> activation record */
 694         addik   r1, r1, -PT_SIZE;
 695         SAVE_REGS
 696         brid    2f;
 697         swi     r1, r1, PT_MODE; /* 0 - user mode, 1 - kernel mode */
 698 1:
 699 /* User-mode state save. */
 700  /* MS: get the saved current */
 701         lwi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));
 702         tophys(r1,r1);
 703         lwi     r1, r1, TS_THREAD_INFO;
 704         addik   r1, r1, THREAD_SIZE;
 705         tophys(r1,r1);
 706         /* save registers */
 707         addik   r1, r1, -PT_SIZE;
 708         SAVE_REGS
 709         /* calculate mode */
 710         swi     r0, r1, PT_MODE;
 711         lwi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));
 712         swi     r11, r1, PT_R1;
 713         clear_ums;
 714 2:
 715         lwi     CURRENT_TASK, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));
 716         tovirt(r1,r1)
 717         addik   r15, r0, irq_call;
 718 irq_call:rtbd   r0, do_IRQ;
 719         addik   r5, r1, 0;
 720
 721 /* MS: we are in virtual mode */
 722 ret_from_irq:
 723         lwi     r11, r1, PT_MODE;
 724         bnei    r11, 2f;
 725
 726         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;
 727         lwi     r11, r11, TI_FLAGS; /* MS: get flags from thread info */
 728         andi    r11, r11, _TIF_NEED_RESCHED;
 729         beqi    r11, 5f
 730         bralid  r15, schedule;
 731         nop; /* delay slot */
 732
 733     /* Maybe handle a signal */
 734 5:      lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO; /* MS: get thread info */
 735         lwi     r11, r11, TI_FLAGS; /* get flags in thread info */
 736         andi    r11, r11, _TIF_SIGPENDING;
 737         beqid   r11, no_intr_resched
 738 /* Handle a signal return; Pending signals should be in r18. */
 739         addi    r7, r0, 0; /* Arg 3: int in_syscall */
 740         addik   r5, r1, 0; /* Arg 1: struct pt_regs *regs */
 741         bralid  r15, do_signal; /* Handle any signals */
 742         add     r6, r0, r0; /* Arg 2: sigset_t *oldset */
 743
 744 /* Finally, return to user state. */
 745 no_intr_resched:
 746     /* Disable interrupts, we are now committed to the state restore */
 747         disable_irq
 748         swi     CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE);
 749         VM_OFF;
 750         tophys(r1,r1);
 751         RESTORE_REGS
 752         addik   r1, r1, PT_SIZE /* MS: Clean up stack space. */
 753         lwi     r1, r1, PT_R1 - PT_SIZE;
 754         bri     6f;
 755 /* MS: Return to kernel state. */
 756 2:
 757 #ifdef CONFIG_PREEMPT
 758         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;
 759         /* MS: get preempt_count from thread info */
 760         lwi     r5, r11, TI_PREEMPT_COUNT;
 761         bgti    r5, restore;
 762
 763         lwi     r5, r11, TI_FLAGS;              /* get flags in thread info */
 764         andi    r5, r5, _TIF_NEED_RESCHED;
 765         beqi    r5, restore /* if zero jump over */
 766
 767 preempt:
 768         /* interrupts are off that's why I am calling preempt_chedule_irq */
 769         bralid  r15, preempt_schedule_irq
 770         nop
 771         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;      /* get thread info */
 772         lwi     r5, r11, TI_FLAGS;              /* get flags in thread info */
 773         andi    r5, r5, _TIF_NEED_RESCHED;
 774         bnei    r5, preempt /* if non zero jump to resched */
 775 restore:
 776 #endif
 777         VM_OFF /* MS: turn off MMU */
 778         tophys(r1,r1)
 779         RESTORE_REGS
 780         addik   r1, r1, PT_SIZE /* MS: Clean up stack space. */
 781         tovirt(r1,r1);
 782 6:
 783 IRQ_return: /* MS: Make global symbol for debugging */
 784         rtid    r14, 0
 785         nop
 786
 787 /*
 788  * Debug trap for KGDB. Enter to _debug_exception by brki r16, 0x18
 789  * and call handling function with saved pt_regs
 790  */
 791 C_ENTRY(_debug_exception):
 792         /* BIP bit is set on entry, no interrupts can occur */
 793         swi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP))
 794
 795         mfs     r1, rmsr
 796         nop
 797         andi    r1, r1, MSR_UMS
 798         bnei    r1, 1f
 799 /* MS: Kernel-mode state save - kgdb */
 800         lwi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP)); /* Reload kernel stack-ptr*/
 801
 802         /* BIP bit is set on entry, no interrupts can occur */
 803         addik   r1, r1, CONFIG_KERNEL_BASE_ADDR - CONFIG_KERNEL_START - PT_SIZE;
 804         SAVE_REGS;
 805         /* save all regs to pt_reg structure */
 806         swi     r0, r1, PT_R0;  /* R0 must be saved too */
 807         swi     r14, r1, PT_R14 /* rewrite saved R14 value */
 808         swi     r16, r1, PT_PC; /* PC and r16 are the same */
 809         /* save special purpose registers to pt_regs */
 810         mfs     r11, rear;
 811         swi     r11, r1, PT_EAR;
 812         mfs     r11, resr;
 813         swi     r11, r1, PT_ESR;
 814         mfs     r11, rfsr;
 815         swi     r11, r1, PT_FSR;
 816
 817         /* stack pointer is in physical address at it is decrease
 818          * by PT_SIZE but we need to get correct R1 value */
 819         addik   r11, r1, CONFIG_KERNEL_START - CONFIG_KERNEL_BASE_ADDR + PT_SIZE;
 820         swi     r11, r1, PT_R1
 821         /* MS: r31 - current pointer isn't changed */
 822         tovirt(r1,r1)
 823 #ifdef CONFIG_KGDB
 824         addi    r5, r1, 0 /* pass pt_reg address as the first arg */
 825         addik   r15, r0, dbtrap_call; /* return address */
 826         rtbd    r0, microblaze_kgdb_break
 827         nop;
 828 #endif
 829         /* MS: Place handler for brki from kernel space if KGDB is OFF.
 830          * It is very unlikely that another brki instruction is called. */
 831         bri 0
 832
 833 /* MS: User-mode state save - gdb */
 834 1:      lwi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE)); /* get saved current */
 835         tophys(r1,r1);
 836         lwi     r1, r1, TS_THREAD_INFO; /* get the thread info */
 837         addik   r1, r1, THREAD_SIZE;    /* calculate kernel stack pointer */
 838         tophys(r1,r1);
 839
 840         addik   r1, r1, -PT_SIZE; /* Make room on the stack.  */
 841         SAVE_REGS;
 842         swi     r16, r1, PT_PC; /* Save LP */
 843         swi     r0, r1, PT_MODE; /* Was in user-mode.  */
 844         lwi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));
 845         swi     r11, r1, PT_R1; /* Store user SP.  */
 846         lwi     CURRENT_TASK, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));
 847         tovirt(r1,r1)
 848         set_vms;
 849         addik   r5, r1, 0;
 850         addik   r15, r0, dbtrap_call;
 851 dbtrap_call: /* Return point for kernel/user entry + 8 because of rtsd r15, 8 */
 852         rtbd    r0, sw_exception
 853         nop
 854
 855         /* MS: The first instruction for the second part of the gdb/kgdb */
 856         set_bip; /* Ints masked for state restore */
 857         lwi     r11, r1, PT_MODE;
 858         bnei    r11, 2f;
 859 /* MS: Return to user space - gdb */
 860         /* Get current task ptr into r11 */
 861         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;      /* get thread info */
 862         lwi     r11, r11, TI_FLAGS;     /* get flags in thread info */
 863         andi    r11, r11, _TIF_NEED_RESCHED;
 864         beqi    r11, 5f;
 865
 866         /* Call the scheduler before returning from a syscall/trap. */
 867         bralid  r15, schedule;  /* Call scheduler */
 868         nop;                            /* delay slot */
 869
 870         /* Maybe handle a signal */
 871 5:      lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;      /* get thread info */
 872         lwi     r11, r11, TI_FLAGS;     /* get flags in thread info */
 873         andi    r11, r11, _TIF_SIGPENDING;
 874         beqi    r11, 1f;                /* Signals to handle, handle them */
 875
 876         addik   r5, r1, 0;              /* Arg 1: struct pt_regs *regs */
 877         addi  r7, r0, 0;        /* Arg 3: int in_syscall */
 878         bralid  r15, do_signal; /* Handle any signals */
 879         add     r6, r0, r0;             /* Arg 2: sigset_t *oldset */
 880
 881 /* Finally, return to user state.  */
 882 1:      swi     CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE); /* save current */
 883         VM_OFF;
 884         tophys(r1,r1);
 885         /* MS: Restore all regs */
 886         RESTORE_REGS
 887         addik   r1, r1, PT_SIZE  /* Clean up stack space */
 888         lwi     r1, r1, PT_R1 - PT_SIZE; /* Restore user stack pointer */
 889 DBTRAP_return_user: /* MS: Make global symbol for debugging */
 890         rtbd    r16, 0; /* MS: Instructions to return from a debug trap */
 891         nop;
 892
 893 /* MS: Return to kernel state - kgdb */
 894 2:      VM_OFF;
 895         tophys(r1,r1);
 896         /* MS: Restore all regs */
 897         RESTORE_REGS
 898         lwi     r14, r1, PT_R14;
 899         lwi     r16, r1, PT_PC;
 900         addik   r1, r1, PT_SIZE; /* MS: Clean up stack space */
 901         tovirt(r1,r1);
 902 DBTRAP_return_kernel: /* MS: Make global symbol for debugging */
 903         rtbd    r16, 0; /* MS: Instructions to return from a debug trap */
 904         nop;
 905
 906
 907 ENTRY(_switch_to)
 908         /* prepare return value */
 909         addk    r3, r0, CURRENT_TASK
 910
 911         /* save registers in cpu_context */
 912         /* use r11 and r12, volatile registers, as temp register */
 913         /* give start of cpu_context for previous process */
 914         addik   r11, r5, TI_CPU_CONTEXT
 915         swi     r1, r11, CC_R1
 916         swi     r2, r11, CC_R2
 917         /* skip volatile registers.
 918          * they are saved on stack when we jumped to _switch_to() */
 919         /* dedicated registers */
 920         swi     r13, r11, CC_R13
 921         swi     r14, r11, CC_R14
 922         swi     r15, r11, CC_R15
 923         swi     r16, r11, CC_R16
 924         swi     r17, r11, CC_R17
 925         swi     r18, r11, CC_R18
 926         /* save non-volatile registers */
 927         swi     r19, r11, CC_R19
 928         swi     r20, r11, CC_R20
 929         swi     r21, r11, CC_R21
 930         swi     r22, r11, CC_R22
 931         swi     r23, r11, CC_R23
 932         swi     r24, r11, CC_R24
 933         swi     r25, r11, CC_R25
 934         swi     r26, r11, CC_R26
 935         swi     r27, r11, CC_R27
 936         swi     r28, r11, CC_R28
 937         swi     r29, r11, CC_R29
 938         swi     r30, r11, CC_R30
 939         /* special purpose registers */
 940         mfs     r12, rmsr
 941         swi     r12, r11, CC_MSR
 942         mfs     r12, rear
 943         swi     r12, r11, CC_EAR
 944         mfs     r12, resr
 945         swi     r12, r11, CC_ESR
 946         mfs     r12, rfsr
 947         swi     r12, r11, CC_FSR
 948
 949         /* update r31, the current-give me pointer to task which will be next */
 950         lwi     CURRENT_TASK, r6, TI_TASK
 951         /* stored it to current_save too */
 952         swi     CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE)
 953
 954         /* get new process' cpu context and restore */
 955         /* give me start where start context of next task */
 956         addik   r11, r6, TI_CPU_CONTEXT
 957
 958         /* non-volatile registers */
 959         lwi     r30, r11, CC_R30
 960         lwi     r29, r11, CC_R29
 961         lwi     r28, r11, CC_R28
 962         lwi     r27, r11, CC_R27
 963         lwi     r26, r11, CC_R26
 964         lwi     r25, r11, CC_R25
 965         lwi     r24, r11, CC_R24
 966         lwi     r23, r11, CC_R23
 967         lwi     r22, r11, CC_R22
 968         lwi     r21, r11, CC_R21
 969         lwi     r20, r11, CC_R20
 970         lwi     r19, r11, CC_R19
 971         /* dedicated registers */
 972         lwi     r18, r11, CC_R18
 973         lwi     r17, r11, CC_R17
 974         lwi     r16, r11, CC_R16
 975         lwi     r15, r11, CC_R15
 976         lwi     r14, r11, CC_R14
 977         lwi     r13, r11, CC_R13
 978         /* skip volatile registers */
 979         lwi     r2, r11, CC_R2
 980         lwi     r1, r11, CC_R1
 981
 982         /* special purpose registers */
 983         lwi     r12, r11, CC_FSR
 984         mts     rfsr, r12
 985         lwi     r12, r11, CC_MSR
 986         mts     rmsr, r12
 987
 988         rtsd    r15, 8
 989         nop
 990
 991 ENTRY(_reset)
 992         brai    0; /* Jump to reset vector */
 993
 994         /* These are compiled and loaded into high memory, then
 995          * copied into place in mach_early_setup */
 996         .section        .init.ivt, "ax"
 997 #if CONFIG_MANUAL_RESET_VECTOR
 998         .org    0x0
 999         brai    CONFIG_MANUAL_RESET_VECTOR
1000 #endif
1001         .org    0x8
1002         brai    TOPHYS(_user_exception); /* syscall handler */
1003         .org    0x10
1004         brai    TOPHYS(_interrupt);     /* Interrupt handler */
1005         .org    0x18
1006         brai    TOPHYS(_debug_exception);       /* debug trap handler */
1007         .org    0x20
1008         brai    TOPHYS(_hw_exception_handler);  /* HW exception handler */
1009
1010 .section .rodata,"a"
1011 #include "syscall_table.S"
1012
1013 syscall_table_size=(.-sys_call_table)
1014
1015 type_SYSCALL:
1016         .ascii "SYSCALL\0"
1017 type_IRQ:
1018         .ascii "IRQ\0"
1019 type_IRQ_PREEMPT:
1020         .ascii "IRQ (PREEMPTED)\0"
1021 type_SYSCALL_PREEMPT:
1022         .ascii " SYSCALL (PREEMPTED)\0"
1023
1024         /*
1025          * Trap decoding for stack unwinder
1026          * Tuples are (start addr, end addr, string)
1027          * If return address lies on [start addr, end addr],
1028          * unwinder displays 'string'
1029          */
1030
1031         .align 4
1032 .global microblaze_trap_handlers
1033 microblaze_trap_handlers:
1034         /* Exact matches come first */
1035         .word ret_from_trap; .word ret_from_trap   ; .word type_SYSCALL
1036         .word ret_from_irq ; .word ret_from_irq    ; .word type_IRQ
1037         /* Fuzzy matches go here */
1038         .word ret_from_irq ; .word no_intr_resched ; .word type_IRQ_PREEMPT
1039         .word ret_from_trap; .word TRAP_return     ; .word type_SYSCALL_PREEMPT
1040         /* End of table */
1041         .word 0               ; .word 0               ; .word 0