Merge tag 'kvm-3.10-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/virt/kvm/kvm
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / arch / mips / include / asm / stackframe.h
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * Copyright (C) 1994, 95, 96, 99, 2001 Ralf Baechle
7  * Copyright (C) 1994, 1995, 1996 Paul M. Antoine.
8  * Copyright (C) 1999 Silicon Graphics, Inc.
9  * Copyright (C) 2007  Maciej W. Rozycki
10  */
11 #ifndef _ASM_STACKFRAME_H
12 #define _ASM_STACKFRAME_H
13
14 #include <linux/threads.h>
15
16 #include <asm/asm.h>
17 #include <asm/asmmacro.h>
18 #include <asm/mipsregs.h>
19 #include <asm/asm-offsets.h>
20
21 /*
22  * For SMTC kernel, global IE should be left set, and interrupts
23  * controlled exclusively via IXMT.
24  */
25 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
26 #define STATMASK 0x1e
27 #elif defined(CONFIG_CPU_R3000) || defined(CONFIG_CPU_TX39XX)
28 #define STATMASK 0x3f
29 #else
30 #define STATMASK 0x1f
31 #endif
32
33 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
34 #include <asm/mipsmtregs.h>
35 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
36
37                 .macro  SAVE_AT
38                 .set    push
39                 .set    noat
40                 LONG_S  $1, PT_R1(sp)
41                 .set    pop
42                 .endm
43
44                 .macro  SAVE_TEMP
45 #ifdef CONFIG_CPU_HAS_SMARTMIPS
46                 mflhxu  v1
47                 LONG_S  v1, PT_LO(sp)
48                 mflhxu  v1
49                 LONG_S  v1, PT_HI(sp)
50                 mflhxu  v1
51                 LONG_S  v1, PT_ACX(sp)
52 #else
53                 mfhi    v1
54 #endif
55 #ifdef CONFIG_32BIT
56                 LONG_S  $8, PT_R8(sp)
57                 LONG_S  $9, PT_R9(sp)
58 #endif
59                 LONG_S  $10, PT_R10(sp)
60                 LONG_S  $11, PT_R11(sp)
61                 LONG_S  $12, PT_R12(sp)
62 #ifndef CONFIG_CPU_HAS_SMARTMIPS
63                 LONG_S  v1, PT_HI(sp)
64                 mflo    v1
65 #endif
66                 LONG_S  $13, PT_R13(sp)
67                 LONG_S  $14, PT_R14(sp)
68                 LONG_S  $15, PT_R15(sp)
69                 LONG_S  $24, PT_R24(sp)
70 #ifndef CONFIG_CPU_HAS_SMARTMIPS
71                 LONG_S  v1, PT_LO(sp)
72 #endif
73                 .endm
74
75                 .macro  SAVE_STATIC
76                 LONG_S  $16, PT_R16(sp)
77                 LONG_S  $17, PT_R17(sp)
78                 LONG_S  $18, PT_R18(sp)
79                 LONG_S  $19, PT_R19(sp)
80                 LONG_S  $20, PT_R20(sp)
81                 LONG_S  $21, PT_R21(sp)
82                 LONG_S  $22, PT_R22(sp)
83                 LONG_S  $23, PT_R23(sp)
84                 LONG_S  $30, PT_R30(sp)
85                 .endm
86
87 #ifdef CONFIG_SMP
88 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
89 #define PTEBASE_SHIFT   19      /* TCBIND */
90 #define CPU_ID_REG CP0_TCBIND
91 #define CPU_ID_MFC0 mfc0
92 #elif defined(CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT)
93 #define PTEBASE_SHIFT   48      /* XCONTEXT */
94 #define CPU_ID_REG CP0_XCONTEXT
95 #define CPU_ID_MFC0 MFC0
96 #else
97 #define PTEBASE_SHIFT   23      /* CONTEXT */
98 #define CPU_ID_REG CP0_CONTEXT
99 #define CPU_ID_MFC0 MFC0
100 #endif
101                 .macro  get_saved_sp    /* SMP variation */
102                 CPU_ID_MFC0     k0, CPU_ID_REG
103 #if defined(CONFIG_32BIT) || defined(KBUILD_64BIT_SYM32)
104                 lui     k1, %hi(kernelsp)
105 #else
106                 lui     k1, %highest(kernelsp)
107                 daddiu  k1, %higher(kernelsp)
108                 dsll    k1, 16
109                 daddiu  k1, %hi(kernelsp)
110                 dsll    k1, 16
111 #endif
112                 LONG_SRL        k0, PTEBASE_SHIFT
113                 LONG_ADDU       k1, k0
114                 LONG_L  k1, %lo(kernelsp)(k1)
115                 .endm
116
117                 .macro  set_saved_sp stackp temp temp2
118                 CPU_ID_MFC0     \temp, CPU_ID_REG
119                 LONG_SRL        \temp, PTEBASE_SHIFT
120                 LONG_S  \stackp, kernelsp(\temp)
121                 .endm
122 #else
123                 .macro  get_saved_sp    /* Uniprocessor variation */
124 #ifdef CONFIG_CPU_JUMP_WORKAROUNDS
125                 /*
126                  * Clear BTB (branch target buffer), forbid RAS (return address
127                  * stack) to workaround the Out-of-order Issue in Loongson2F
128                  * via its diagnostic register.
129                  */
130                 move    k0, ra
131                 jal     1f
132                  nop
133 1:              jal     1f
134                  nop
135 1:              jal     1f
136                  nop
137 1:              jal     1f
138                  nop
139 1:              move    ra, k0
140                 li      k0, 3
141                 mtc0    k0, $22
142 #endif /* CONFIG_CPU_JUMP_WORKAROUNDS */
143 #if defined(CONFIG_32BIT) || defined(KBUILD_64BIT_SYM32)
144                 lui     k1, %hi(kernelsp)
145 #else
146                 lui     k1, %highest(kernelsp)
147                 daddiu  k1, %higher(kernelsp)
148                 dsll    k1, k1, 16
149                 daddiu  k1, %hi(kernelsp)
150                 dsll    k1, k1, 16
151 #endif
152                 LONG_L  k1, %lo(kernelsp)(k1)
153                 .endm
154
155                 .macro  set_saved_sp stackp temp temp2
156                 LONG_S  \stackp, kernelsp
157                 .endm
158 #endif
159
160                 .macro  SAVE_SOME
161                 .set    push
162                 .set    noat
163                 .set    reorder
164                 mfc0    k0, CP0_STATUS
165                 sll     k0, 3           /* extract cu0 bit */
166                 .set    noreorder
167                 bltz    k0, 8f
168                  move   k1, sp
169                 .set    reorder
170                 /* Called from user mode, new stack. */
171                 get_saved_sp
172 #ifndef CONFIG_CPU_DADDI_WORKAROUNDS
173 8:              move    k0, sp
174                 PTR_SUBU sp, k1, PT_SIZE
175 #else
176                 .set    at=k0
177 8:              PTR_SUBU k1, PT_SIZE
178                 .set    noat
179                 move    k0, sp
180                 move    sp, k1
181 #endif
182                 LONG_S  k0, PT_R29(sp)
183                 LONG_S  $3, PT_R3(sp)
184                 /*
185                  * You might think that you don't need to save $0,
186                  * but the FPU emulator and gdb remote debug stub
187                  * need it to operate correctly
188                  */
189                 LONG_S  $0, PT_R0(sp)
190                 mfc0    v1, CP0_STATUS
191                 LONG_S  $2, PT_R2(sp)
192                 LONG_S  v1, PT_STATUS(sp)
193 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
194                 /*
195                  * Ideally, these instructions would be shuffled in
196                  * to cover the pipeline delay.
197                  */
198                 .set    mips32
199                 mfc0    k0, CP0_TCSTATUS
200                 .set    mips0
201                 LONG_S  k0, PT_TCSTATUS(sp)
202 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
203                 LONG_S  $4, PT_R4(sp)
204                 mfc0    v1, CP0_CAUSE
205                 LONG_S  $5, PT_R5(sp)
206                 LONG_S  v1, PT_CAUSE(sp)
207                 LONG_S  $6, PT_R6(sp)
208                 MFC0    v1, CP0_EPC
209                 LONG_S  $7, PT_R7(sp)
210 #ifdef CONFIG_64BIT
211                 LONG_S  $8, PT_R8(sp)
212                 LONG_S  $9, PT_R9(sp)
213 #endif
214                 LONG_S  v1, PT_EPC(sp)
215                 LONG_S  $25, PT_R25(sp)
216                 LONG_S  $28, PT_R28(sp)
217                 LONG_S  $31, PT_R31(sp)
218                 ori     $28, sp, _THREAD_MASK
219                 xori    $28, _THREAD_MASK
220 #ifdef CONFIG_CPU_CAVIUM_OCTEON
221                 .set    mips64
222                 pref    0, 0($28)       /* Prefetch the current pointer */
223                 pref    0, PT_R31(sp)   /* Prefetch the $31(ra) */
224                 /* The Octeon multiplier state is affected by general multiply
225                     instructions. It must be saved before and kernel code might
226                     corrupt it */
227                 jal     octeon_mult_save
228                 LONG_L  v1, 0($28)  /* Load the current pointer */
229                          /* Restore $31(ra) that was changed by the jal */
230                 LONG_L  ra, PT_R31(sp)
231                 pref    0, 0(v1)    /* Prefetch the current thread */
232 #endif
233                 .set    pop
234                 .endm
235
236                 .macro  SAVE_ALL
237                 SAVE_SOME
238                 SAVE_AT
239                 SAVE_TEMP
240                 SAVE_STATIC
241                 .endm
242
243                 .macro  RESTORE_AT
244                 .set    push
245                 .set    noat
246                 LONG_L  $1,  PT_R1(sp)
247                 .set    pop
248                 .endm
249
250                 .macro  RESTORE_TEMP
251 #ifdef CONFIG_CPU_HAS_SMARTMIPS
252                 LONG_L  $24, PT_ACX(sp)
253                 mtlhx   $24
254                 LONG_L  $24, PT_HI(sp)
255                 mtlhx   $24
256                 LONG_L  $24, PT_LO(sp)
257                 mtlhx   $24
258 #else
259                 LONG_L  $24, PT_LO(sp)
260                 mtlo    $24
261                 LONG_L  $24, PT_HI(sp)
262                 mthi    $24
263 #endif
264 #ifdef CONFIG_32BIT
265                 LONG_L  $8, PT_R8(sp)
266                 LONG_L  $9, PT_R9(sp)
267 #endif
268                 LONG_L  $10, PT_R10(sp)
269                 LONG_L  $11, PT_R11(sp)
270                 LONG_L  $12, PT_R12(sp)
271                 LONG_L  $13, PT_R13(sp)
272                 LONG_L  $14, PT_R14(sp)
273                 LONG_L  $15, PT_R15(sp)
274                 LONG_L  $24, PT_R24(sp)
275                 .endm
276
277                 .macro  RESTORE_STATIC
278                 LONG_L  $16, PT_R16(sp)
279                 LONG_L  $17, PT_R17(sp)
280                 LONG_L  $18, PT_R18(sp)
281                 LONG_L  $19, PT_R19(sp)
282                 LONG_L  $20, PT_R20(sp)
283                 LONG_L  $21, PT_R21(sp)
284                 LONG_L  $22, PT_R22(sp)
285                 LONG_L  $23, PT_R23(sp)
286                 LONG_L  $30, PT_R30(sp)
287                 .endm
288
289 #if defined(CONFIG_CPU_R3000) || defined(CONFIG_CPU_TX39XX)
290
291                 .macro  RESTORE_SOME
292                 .set    push
293                 .set    reorder
294                 .set    noat
295                 mfc0    a0, CP0_STATUS
296                 li      v1, 0xff00
297                 ori     a0, STATMASK
298                 xori    a0, STATMASK
299                 mtc0    a0, CP0_STATUS
300                 and     a0, v1
301                 LONG_L  v0, PT_STATUS(sp)
302                 nor     v1, $0, v1
303                 and     v0, v1
304                 or      v0, a0
305                 mtc0    v0, CP0_STATUS
306                 LONG_L  $31, PT_R31(sp)
307                 LONG_L  $28, PT_R28(sp)
308                 LONG_L  $25, PT_R25(sp)
309                 LONG_L  $7,  PT_R7(sp)
310                 LONG_L  $6,  PT_R6(sp)
311                 LONG_L  $5,  PT_R5(sp)
312                 LONG_L  $4,  PT_R4(sp)
313                 LONG_L  $3,  PT_R3(sp)
314                 LONG_L  $2,  PT_R2(sp)
315                 .set    pop
316                 .endm
317
318                 .macro  RESTORE_SP_AND_RET
319                 .set    push
320                 .set    noreorder
321                 LONG_L  k0, PT_EPC(sp)
322                 LONG_L  sp, PT_R29(sp)
323                 jr      k0
324                  rfe
325                 .set    pop
326                 .endm
327
328 #else
329                 .macro  RESTORE_SOME
330                 .set    push
331                 .set    reorder
332                 .set    noat
333 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
334                 .set    mips32r2
335                 /*
336                  * We need to make sure the read-modify-write
337                  * of Status below isn't perturbed by an interrupt
338                  * or cross-TC access, so we need to do at least a DMT,
339                  * protected by an interrupt-inhibit. But setting IXMT
340                  * also creates a few-cycle window where an IPI could
341                  * be queued and not be detected before potentially
342                  * returning to a WAIT or user-mode loop. It must be
343                  * replayed.
344                  *
345                  * We're in the middle of a context switch, and
346                  * we can't dispatch it directly without trashing
347                  * some registers, so we'll try to detect this unlikely
348                  * case and program a software interrupt in the VPE,
349                  * as would be done for a cross-VPE IPI.  To accommodate
350                  * the handling of that case, we're doing a DVPE instead
351                  * of just a DMT here to protect against other threads.
352                  * This is a lot of cruft to cover a tiny window.
353                  * If you can find a better design, implement it!
354                  *
355                  */
356                 mfc0    v0, CP0_TCSTATUS
357                 ori     v0, TCSTATUS_IXMT
358                 mtc0    v0, CP0_TCSTATUS
359                 _ehb
360                 DVPE    5                               # dvpe a1
361                 jal     mips_ihb
362 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
363 #ifdef CONFIG_CPU_CAVIUM_OCTEON
364                 /* Restore the Octeon multiplier state */
365                 jal     octeon_mult_restore
366 #endif
367                 mfc0    a0, CP0_STATUS
368                 ori     a0, STATMASK
369                 xori    a0, STATMASK
370                 mtc0    a0, CP0_STATUS
371                 li      v1, 0xff00
372                 and     a0, v1
373                 LONG_L  v0, PT_STATUS(sp)
374                 nor     v1, $0, v1
375                 and     v0, v1
376                 or      v0, a0
377                 mtc0    v0, CP0_STATUS
378 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
379 /*
380  * Only after EXL/ERL have been restored to status can we
381  * restore TCStatus.IXMT.
382  */
383                 LONG_L  v1, PT_TCSTATUS(sp)
384                 _ehb
385                 mfc0    a0, CP0_TCSTATUS
386                 andi    v1, TCSTATUS_IXMT
387                 bnez    v1, 0f
388
389 /*
390  * We'd like to detect any IPIs queued in the tiny window
391  * above and request an software interrupt to service them
392  * when we ERET.
393  *
394  * Computing the offset into the IPIQ array of the executing
395  * TC's IPI queue in-line would be tedious.  We use part of
396  * the TCContext register to hold 16 bits of offset that we
397  * can add in-line to find the queue head.
398  */
399                 mfc0    v0, CP0_TCCONTEXT
400                 la      a2, IPIQ
401                 srl     v0, v0, 16
402                 addu    a2, a2, v0
403                 LONG_L  v0, 0(a2)
404                 beqz    v0, 0f
405 /*
406  * If we have a queue, provoke dispatch within the VPE by setting C_SW1
407  */
408                 mfc0    v0, CP0_CAUSE
409                 ori     v0, v0, C_SW1
410                 mtc0    v0, CP0_CAUSE
411 0:
412                 /*
413                  * This test should really never branch but
414                  * let's be prudent here.  Having atomized
415                  * the shared register modifications, we can
416                  * now EVPE, and must do so before interrupts
417                  * are potentially re-enabled.
418                  */
419                 andi    a1, a1, MVPCONTROL_EVP
420                 beqz    a1, 1f
421                 evpe
422 1:
423                 /* We know that TCStatua.IXMT should be set from above */
424                 xori    a0, a0, TCSTATUS_IXMT
425                 or      a0, a0, v1
426                 mtc0    a0, CP0_TCSTATUS
427                 _ehb
428
429                 .set    mips0
430 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
431                 LONG_L  v1, PT_EPC(sp)
432                 MTC0    v1, CP0_EPC
433                 LONG_L  $31, PT_R31(sp)
434                 LONG_L  $28, PT_R28(sp)
435                 LONG_L  $25, PT_R25(sp)
436 #ifdef CONFIG_64BIT
437                 LONG_L  $8, PT_R8(sp)
438                 LONG_L  $9, PT_R9(sp)
439 #endif
440                 LONG_L  $7,  PT_R7(sp)
441                 LONG_L  $6,  PT_R6(sp)
442                 LONG_L  $5,  PT_R5(sp)
443                 LONG_L  $4,  PT_R4(sp)
444                 LONG_L  $3,  PT_R3(sp)
445                 LONG_L  $2,  PT_R2(sp)
446                 .set    pop
447                 .endm
448
449                 .macro  RESTORE_SP_AND_RET
450                 LONG_L  sp, PT_R29(sp)
451                 .set    mips3
452                 eret
453                 .set    mips0
454                 .endm
455
456 #endif
457
458                 .macro  RESTORE_SP
459                 LONG_L  sp, PT_R29(sp)
460                 .endm
461
462                 .macro  RESTORE_ALL
463                 RESTORE_TEMP
464                 RESTORE_STATIC
465                 RESTORE_AT
466                 RESTORE_SOME
467                 RESTORE_SP
468                 .endm
469
470                 .macro  RESTORE_ALL_AND_RET
471                 RESTORE_TEMP
472                 RESTORE_STATIC
473                 RESTORE_AT
474                 RESTORE_SOME
475                 RESTORE_SP_AND_RET
476                 .endm
477
478 /*
479  * Move to kernel mode and disable interrupts.
480  * Set cp0 enable bit as sign that we're running on the kernel stack
481  */
482                 .macro  CLI
483 #if !defined(CONFIG_MIPS_MT_SMTC)
484                 mfc0    t0, CP0_STATUS
485                 li      t1, ST0_CU0 | STATMASK
486                 or      t0, t1
487                 xori    t0, STATMASK
488                 mtc0    t0, CP0_STATUS
489 #else /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
490                 /*
491                  * For SMTC, we need to set privilege
492                  * and disable interrupts only for the
493                  * current TC, using the TCStatus register.
494                  */
495                 mfc0    t0, CP0_TCSTATUS
496                 /* Fortunately CU 0 is in the same place in both registers */
497                 /* Set TCU0, TMX, TKSU (for later inversion) and IXMT */
498                 li      t1, ST0_CU0 | 0x08001c00
499                 or      t0, t1
500                 /* Clear TKSU, leave IXMT */
501                 xori    t0, 0x00001800
502                 mtc0    t0, CP0_TCSTATUS
503                 _ehb
504                 /* We need to leave the global IE bit set, but clear EXL...*/
505                 mfc0    t0, CP0_STATUS
506                 ori     t0, ST0_EXL | ST0_ERL
507                 xori    t0, ST0_EXL | ST0_ERL
508                 mtc0    t0, CP0_STATUS
509 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
510                 irq_disable_hazard
511                 .endm
512
513 /*
514  * Move to kernel mode and enable interrupts.
515  * Set cp0 enable bit as sign that we're running on the kernel stack
516  */
517                 .macro  STI
518 #if !defined(CONFIG_MIPS_MT_SMTC)
519                 mfc0    t0, CP0_STATUS
520                 li      t1, ST0_CU0 | STATMASK
521                 or      t0, t1
522                 xori    t0, STATMASK & ~1
523                 mtc0    t0, CP0_STATUS
524 #else /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
525                 /*
526                  * For SMTC, we need to set privilege
527                  * and enable interrupts only for the
528                  * current TC, using the TCStatus register.
529                  */
530                 _ehb
531                 mfc0    t0, CP0_TCSTATUS
532                 /* Fortunately CU 0 is in the same place in both registers */
533                 /* Set TCU0, TKSU (for later inversion) and IXMT */
534                 li      t1, ST0_CU0 | 0x08001c00
535                 or      t0, t1
536                 /* Clear TKSU *and* IXMT */
537                 xori    t0, 0x00001c00
538                 mtc0    t0, CP0_TCSTATUS
539                 _ehb
540                 /* We need to leave the global IE bit set, but clear EXL...*/
541                 mfc0    t0, CP0_STATUS
542                 ori     t0, ST0_EXL
543                 xori    t0, ST0_EXL
544                 mtc0    t0, CP0_STATUS
545                 /* irq_enable_hazard below should expand to EHB for 24K/34K cpus */
546 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
547                 irq_enable_hazard
548                 .endm
549
550 /*
551  * Just move to kernel mode and leave interrupts as they are.  Note
552  * for the R3000 this means copying the previous enable from IEp.
553  * Set cp0 enable bit as sign that we're running on the kernel stack
554  */
555                 .macro  KMODE
556 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
557                 /*
558                  * This gets baroque in SMTC.  We want to
559                  * protect the non-atomic clearing of EXL
560                  * with DMT/EMT, but we don't want to take
561                  * an interrupt while DMT is still in effect.
562                  */
563
564                 /* KMODE gets invoked from both reorder and noreorder code */
565                 .set    push
566                 .set    mips32r2
567                 .set    noreorder
568                 mfc0    v0, CP0_TCSTATUS
569                 andi    v1, v0, TCSTATUS_IXMT
570                 ori     v0, TCSTATUS_IXMT
571                 mtc0    v0, CP0_TCSTATUS
572                 _ehb
573                 DMT     2                               # dmt   v0
574                 /*
575                  * We don't know a priori if ra is "live"
576                  */
577                 move    t0, ra
578                 jal     mips_ihb
579                 nop     /* delay slot */
580                 move    ra, t0
581 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
582                 mfc0    t0, CP0_STATUS
583                 li      t1, ST0_CU0 | (STATMASK & ~1)
584 #if defined(CONFIG_CPU_R3000) || defined(CONFIG_CPU_TX39XX)
585                 andi    t2, t0, ST0_IEP
586                 srl     t2, 2
587                 or      t0, t2
588 #endif
589                 or      t0, t1
590                 xori    t0, STATMASK & ~1
591                 mtc0    t0, CP0_STATUS
592 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
593                 _ehb
594                 andi    v0, v0, VPECONTROL_TE
595                 beqz    v0, 2f
596                 nop     /* delay slot */
597                 emt
598 2:
599                 mfc0    v0, CP0_TCSTATUS
600                 /* Clear IXMT, then OR in previous value */
601                 ori     v0, TCSTATUS_IXMT
602                 xori    v0, TCSTATUS_IXMT
603                 or      v0, v1, v0
604                 mtc0    v0, CP0_TCSTATUS
605                 /*
606                  * irq_disable_hazard below should expand to EHB
607                  * on 24K/34K CPUS
608                  */
609                 .set pop
610 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
611                 irq_disable_hazard
612                 .endm
613
614 #endif /* _ASM_STACKFRAME_H */