KVM: emulator: emulate SALC
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / arch / xtensa / kernel / entry.S
1 /*
2  * arch/xtensa/kernel/entry.S
3  *
4  * Low-level exception handling
5  *
6  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
7  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
8  * for more details.
9  *
10  * Copyright (C) 2004 - 2008 by Tensilica Inc.
11  *
12  * Chris Zankel <chris@zankel.net>
13  *
14  */
15
16 #include <linux/linkage.h>
17 #include <asm/asm-offsets.h>
18 #include <asm/processor.h>
19 #include <asm/coprocessor.h>
20 #include <asm/thread_info.h>
21 #include <asm/uaccess.h>
22 #include <asm/unistd.h>
23 #include <asm/ptrace.h>
24 #include <asm/current.h>
25 #include <asm/pgtable.h>
26 #include <asm/page.h>
27 #include <asm/signal.h>
28 #include <asm/tlbflush.h>
29 #include <variant/tie-asm.h>
30
31 /* Unimplemented features. */
32
33 #undef KERNEL_STACK_OVERFLOW_CHECK
34 #undef PREEMPTIBLE_KERNEL
35 #undef ALLOCA_EXCEPTION_IN_IRAM
36
37 /* Not well tested.
38  *
39  * - fast_coprocessor
40  */
41
42 /*
43  * Macro to find first bit set in WINDOWBASE from the left + 1
44  *
45  * 100....0 -> 1
46  * 010....0 -> 2
47  * 000....1 -> WSBITS
48  */
49
50         .macro ffs_ws bit mask
51
52 #if XCHAL_HAVE_NSA
53         nsau    \bit, \mask                     # 32-WSBITS ... 31 (32 iff 0)
54         addi    \bit, \bit, WSBITS - 32 + 1     # uppest bit set -> return 1
55 #else
56         movi    \bit, WSBITS
57 #if WSBITS > 16
58         _bltui  \mask, 0x10000, 99f
59         addi    \bit, \bit, -16
60         extui   \mask, \mask, 16, 16
61 #endif
62 #if WSBITS > 8
63 99:     _bltui  \mask, 0x100, 99f
64         addi    \bit, \bit, -8
65         srli    \mask, \mask, 8
66 #endif
67 99:     _bltui  \mask, 0x10, 99f
68         addi    \bit, \bit, -4
69         srli    \mask, \mask, 4
70 99:     _bltui  \mask, 0x4, 99f
71         addi    \bit, \bit, -2
72         srli    \mask, \mask, 2
73 99:     _bltui  \mask, 0x2, 99f
74         addi    \bit, \bit, -1
75 99:
76
77 #endif
78         .endm
79
80 /* ----------------- DEFAULT FIRST LEVEL EXCEPTION HANDLERS ----------------- */
81
82 /*
83  * First-level exception handler for user exceptions.
84  * Save some special registers, extra states and all registers in the AR
85  * register file that were in use in the user task, and jump to the common
86  * exception code.
87  * We save SAR (used to calculate WMASK), and WB and WS (we don't have to
88  * save them for kernel exceptions).
89  *
90  * Entry condition for user_exception:
91  *
92  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
93  *   a1:        a1
94  *   a2:        new stack pointer, original value in depc
95  *   a3:        dispatch table
96  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
97  *   excsave1:  a3
98  *
99  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
100  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
101  *
102  * Entry condition for _user_exception:
103  *
104  *   a0-a3 and depc have been saved to PT_AREG0...PT_AREG3 and PT_DEPC
105  *   excsave has been restored, and
106  *   stack pointer (a1) has been set.
107  *
108  * Note: _user_exception might be at an odd address. Don't use call0..call12
109  */
110
111 ENTRY(user_exception)
112
113         /* Save a2, a3, and depc, restore excsave_1 and set SP. */
114
115         xsr     a3, excsave1
116         rsr     a0, depc
117         s32i    a1, a2, PT_AREG1
118         s32i    a0, a2, PT_AREG2
119         s32i    a3, a2, PT_AREG3
120         mov     a1, a2
121
122         .globl _user_exception
123 _user_exception:
124
125         /* Save SAR and turn off single stepping */
126
127         movi    a2, 0
128         rsr     a3, sar
129         xsr     a2, icountlevel
130         s32i    a3, a1, PT_SAR
131         s32i    a2, a1, PT_ICOUNTLEVEL
132
133 #if XCHAL_HAVE_THREADPTR
134         rur     a2, threadptr
135         s32i    a2, a1, PT_THREADPTR
136 #endif
137
138         /* Rotate ws so that the current windowbase is at bit0. */
139         /* Assume ws = xxwww1yyyy. Rotate ws right, so that a2 = yyyyxxwww1 */
140
141         rsr     a2, windowbase
142         rsr     a3, windowstart
143         ssr     a2
144         s32i    a2, a1, PT_WINDOWBASE
145         s32i    a3, a1, PT_WINDOWSTART
146         slli    a2, a3, 32-WSBITS
147         src     a2, a3, a2
148         srli    a2, a2, 32-WSBITS
149         s32i    a2, a1, PT_WMASK        # needed for restoring registers
150
151         /* Save only live registers. */
152
153         _bbsi.l a2, 1, 1f
154         s32i    a4, a1, PT_AREG4
155         s32i    a5, a1, PT_AREG5
156         s32i    a6, a1, PT_AREG6
157         s32i    a7, a1, PT_AREG7
158         _bbsi.l a2, 2, 1f
159         s32i    a8, a1, PT_AREG8
160         s32i    a9, a1, PT_AREG9
161         s32i    a10, a1, PT_AREG10
162         s32i    a11, a1, PT_AREG11
163         _bbsi.l a2, 3, 1f
164         s32i    a12, a1, PT_AREG12
165         s32i    a13, a1, PT_AREG13
166         s32i    a14, a1, PT_AREG14
167         s32i    a15, a1, PT_AREG15
168         _bnei   a2, 1, 1f               # only one valid frame?
169
170         /* Only one valid frame, skip saving regs. */
171
172         j       2f
173
174         /* Save the remaining registers.
175          * We have to save all registers up to the first '1' from
176          * the right, except the current frame (bit 0).
177          * Assume a2 is:  001001000110001
178          * All register frames starting from the top field to the marked '1'
179          * must be saved.
180          */
181
182 1:      addi    a3, a2, -1              # eliminate '1' in bit 0: yyyyxxww0
183         neg     a3, a3                  # yyyyxxww0 -> YYYYXXWW1+1
184         and     a3, a3, a2              # max. only one bit is set
185
186         /* Find number of frames to save */
187
188         ffs_ws  a0, a3                  # number of frames to the '1' from left
189
190         /* Store information into WMASK:
191          * bits 0..3: xxx1 masked lower 4 bits of the rotated windowstart,
192          * bits 4...: number of valid 4-register frames
193          */
194
195         slli    a3, a0, 4               # number of frames to save in bits 8..4
196         extui   a2, a2, 0, 4            # mask for the first 16 registers
197         or      a2, a3, a2
198         s32i    a2, a1, PT_WMASK        # needed when we restore the reg-file
199
200         /* Save 4 registers at a time */
201
202 1:      rotw    -1
203         s32i    a0, a5, PT_AREG_END - 16
204         s32i    a1, a5, PT_AREG_END - 12
205         s32i    a2, a5, PT_AREG_END - 8
206         s32i    a3, a5, PT_AREG_END - 4
207         addi    a0, a4, -1
208         addi    a1, a5, -16
209         _bnez   a0, 1b
210
211         /* WINDOWBASE still in SAR! */
212
213         rsr     a2, sar                 # original WINDOWBASE
214         movi    a3, 1
215         ssl     a2
216         sll     a3, a3
217         wsr     a3, windowstart         # set corresponding WINDOWSTART bit
218         wsr     a2, windowbase          # and WINDOWSTART
219         rsync
220
221         /* We are back to the original stack pointer (a1) */
222
223 2:      /* Now, jump to the common exception handler. */
224
225         j       common_exception
226
227 ENDPROC(user_exception)
228
229 /*
230  * First-level exit handler for kernel exceptions
231  * Save special registers and the live window frame.
232  * Note: Even though we changes the stack pointer, we don't have to do a
233  *       MOVSP here, as we do that when we return from the exception.
234  *       (See comment in the kernel exception exit code)
235  *
236  * Entry condition for kernel_exception:
237  *
238  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
239  *   a1:        a1
240  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
241  *   a3:        dispatch table
242  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
243  *   excsave_1: a3
244  *
245  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
246  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
247  *
248  * Entry condition for _kernel_exception:
249  *
250  *   a0-a3 and depc have been saved to PT_AREG0...PT_AREG3 and PT_DEPC
251  *   excsave has been restored, and
252  *   stack pointer (a1) has been set.
253  *
254  * Note: _kernel_exception might be at an odd address. Don't use call0..call12
255  */
256
257 ENTRY(kernel_exception)
258
259         /* Save a0, a2, a3, DEPC and set SP. */
260
261         xsr     a3, excsave1            # restore a3, excsave_1
262         rsr     a0, depc                # get a2
263         s32i    a1, a2, PT_AREG1
264         s32i    a0, a2, PT_AREG2
265         s32i    a3, a2, PT_AREG3
266         mov     a1, a2
267
268         .globl _kernel_exception
269 _kernel_exception:
270
271         /* Save SAR and turn off single stepping */
272
273         movi    a2, 0
274         rsr     a3, sar
275         xsr     a2, icountlevel
276         s32i    a3, a1, PT_SAR
277         s32i    a2, a1, PT_ICOUNTLEVEL
278
279         /* Rotate ws so that the current windowbase is at bit0. */
280         /* Assume ws = xxwww1yyyy. Rotate ws right, so that a2 = yyyyxxwww1 */
281
282         rsr     a2, windowbase          # don't need to save these, we only
283         rsr     a3, windowstart         # need shifted windowstart: windowmask
284         ssr     a2
285         slli    a2, a3, 32-WSBITS
286         src     a2, a3, a2
287         srli    a2, a2, 32-WSBITS
288         s32i    a2, a1, PT_WMASK        # needed for kernel_exception_exit
289
290         /* Save only the live window-frame */
291
292         _bbsi.l a2, 1, 1f
293         s32i    a4, a1, PT_AREG4
294         s32i    a5, a1, PT_AREG5
295         s32i    a6, a1, PT_AREG6
296         s32i    a7, a1, PT_AREG7
297         _bbsi.l a2, 2, 1f
298         s32i    a8, a1, PT_AREG8
299         s32i    a9, a1, PT_AREG9
300         s32i    a10, a1, PT_AREG10
301         s32i    a11, a1, PT_AREG11
302         _bbsi.l a2, 3, 1f
303         s32i    a12, a1, PT_AREG12
304         s32i    a13, a1, PT_AREG13
305         s32i    a14, a1, PT_AREG14
306         s32i    a15, a1, PT_AREG15
307
308 1:
309
310 #ifdef KERNEL_STACK_OVERFLOW_CHECK
311
312         /*  Stack overflow check, for debugging  */
313         extui   a2, a1, TASK_SIZE_BITS,XX
314         movi    a3, SIZE??
315         _bge    a2, a3, out_of_stack_panic
316
317 #endif
318
319 /*
320  * This is the common exception handler.
321  * We get here from the user exception handler or simply by falling through
322  * from the kernel exception handler.
323  * Save the remaining special registers, switch to kernel mode, and jump
324  * to the second-level exception handler.
325  *
326  */
327
328 common_exception:
329
330         /* Save some registers, disable loops and clear the syscall flag. */
331
332         rsr     a2, debugcause
333         rsr     a3, epc1
334         s32i    a2, a1, PT_DEBUGCAUSE
335         s32i    a3, a1, PT_PC
336
337         movi    a2, -1
338         rsr     a3, excvaddr
339         s32i    a2, a1, PT_SYSCALL
340         movi    a2, 0
341         s32i    a3, a1, PT_EXCVADDR
342         xsr     a2, lcount
343         s32i    a2, a1, PT_LCOUNT
344
345         /* It is now save to restore the EXC_TABLE_FIXUP variable. */
346
347         rsr     a0, exccause
348         movi    a3, 0
349         rsr     a2, excsave1
350         s32i    a0, a1, PT_EXCCAUSE
351         s32i    a3, a2, EXC_TABLE_FIXUP
352
353         /* All unrecoverable states are saved on stack, now, and a1 is valid,
354          * so we can allow exceptions and interrupts (*) again.
355          * Set PS(EXCM = 0, UM = 0, RING = 0, OWB = 0, WOE = 1, INTLEVEL = X)
356          *
357          * (*) We only allow interrupts of higher priority than current IRQ
358          */
359
360         rsr     a3, ps
361         addi    a0, a0, -4
362         movi    a2, 1
363         extui   a3, a3, PS_INTLEVEL_SHIFT, PS_INTLEVEL_WIDTH
364                                         # a3 = PS.INTLEVEL
365         movnez  a2, a3, a3              # a2 = 1: level-1, > 1: high priority
366         moveqz  a3, a2, a0              # a3 = IRQ level iff interrupt
367         movi    a2, 1 << PS_WOE_BIT
368         or      a3, a3, a2
369         rsr     a0, exccause
370         xsr     a3, ps
371
372         s32i    a3, a1, PT_PS           # save ps
373
374         /* Save lbeg, lend */
375
376         rsr     a2, lbeg
377         rsr     a3, lend
378         s32i    a2, a1, PT_LBEG
379         s32i    a3, a1, PT_LEND
380
381         /* Save SCOMPARE1 */
382
383 #if XCHAL_HAVE_S32C1I
384         rsr     a2, scompare1
385         s32i    a2, a1, PT_SCOMPARE1
386 #endif
387
388         /* Save optional registers. */
389
390         save_xtregs_opt a1 a2 a4 a5 a6 a7 PT_XTREGS_OPT
391         
392         /* Go to second-level dispatcher. Set up parameters to pass to the
393          * exception handler and call the exception handler.
394          */
395
396         movi    a4, exc_table
397         mov     a6, a1                  # pass stack frame
398         mov     a7, a0                  # pass EXCCAUSE
399         addx4   a4, a0, a4
400         l32i    a4, a4, EXC_TABLE_DEFAULT               # load handler
401
402         /* Call the second-level handler */
403
404         callx4  a4
405
406         /* Jump here for exception exit */
407         .global common_exception_return
408 common_exception_return:
409
410         /* Jump if we are returning from kernel exceptions. */
411
412 1:      l32i    a3, a1, PT_PS
413         _bbci.l a3, PS_UM_BIT, 4f
414
415         /* Specific to a user exception exit:
416          * We need to check some flags for signal handling and rescheduling,
417          * and have to restore WB and WS, extra states, and all registers
418          * in the register file that were in use in the user task.
419          * Note that we don't disable interrupts here. 
420          */
421
422         GET_THREAD_INFO(a2,a1)
423         l32i    a4, a2, TI_FLAGS
424
425         _bbsi.l a4, TIF_NEED_RESCHED, 3f
426         _bbsi.l a4, TIF_NOTIFY_RESUME, 2f
427         _bbci.l a4, TIF_SIGPENDING, 4f
428
429 2:      l32i    a4, a1, PT_DEPC
430         bgeui   a4, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 4f
431
432         /* Call do_signal() */
433
434         movi    a4, do_notify_resume    # int do_notify_resume(struct pt_regs*)
435         mov     a6, a1
436         callx4  a4
437         j       1b
438
439 3:      /* Reschedule */
440
441         movi    a4, schedule    # void schedule (void)
442         callx4  a4
443         j       1b
444
445 4:      /* Restore optional registers. */
446
447         load_xtregs_opt a1 a2 a4 a5 a6 a7 PT_XTREGS_OPT
448
449         /* Restore SCOMPARE1 */
450
451 #if XCHAL_HAVE_S32C1I
452         l32i    a2, a1, PT_SCOMPARE1
453         wsr     a2, scompare1
454 #endif
455         wsr     a3, ps          /* disable interrupts */
456
457         _bbci.l a3, PS_UM_BIT, kernel_exception_exit
458
459 user_exception_exit:
460
461         /* Restore the state of the task and return from the exception. */
462
463         /* Switch to the user thread WINDOWBASE. Save SP temporarily in DEPC */
464
465         l32i    a2, a1, PT_WINDOWBASE
466         l32i    a3, a1, PT_WINDOWSTART
467         wsr     a1, depc                # use DEPC as temp storage
468         wsr     a3, windowstart         # restore WINDOWSTART
469         ssr     a2                      # preserve user's WB in the SAR
470         wsr     a2, windowbase          # switch to user's saved WB
471         rsync
472         rsr     a1, depc                # restore stack pointer
473         l32i    a2, a1, PT_WMASK        # register frames saved (in bits 4...9)
474         rotw    -1                      # we restore a4..a7
475         _bltui  a6, 16, 1f              # only have to restore current window?
476
477         /* The working registers are a0 and a3.  We are restoring to
478          * a4..a7.  Be careful not to destroy what we have just restored.
479          * Note: wmask has the format YYYYM:
480          *       Y: number of registers saved in groups of 4
481          *       M: 4 bit mask of first 16 registers
482          */
483
484         mov     a2, a6
485         mov     a3, a5
486
487 2:      rotw    -1                      # a0..a3 become a4..a7
488         addi    a3, a7, -4*4            # next iteration
489         addi    a2, a6, -16             # decrementing Y in WMASK
490         l32i    a4, a3, PT_AREG_END + 0
491         l32i    a5, a3, PT_AREG_END + 4
492         l32i    a6, a3, PT_AREG_END + 8
493         l32i    a7, a3, PT_AREG_END + 12
494         _bgeui  a2, 16, 2b
495
496         /* Clear unrestored registers (don't leak anything to user-land */
497
498 1:      rsr     a0, windowbase
499         rsr     a3, sar
500         sub     a3, a0, a3
501         beqz    a3, 2f
502         extui   a3, a3, 0, WBBITS
503
504 1:      rotw    -1
505         addi    a3, a7, -1
506         movi    a4, 0
507         movi    a5, 0
508         movi    a6, 0
509         movi    a7, 0
510         bgei    a3, 1, 1b
511
512         /* We are back were we were when we started.
513          * Note: a2 still contains WMASK (if we've returned to the original
514          *       frame where we had loaded a2), or at least the lower 4 bits
515          *       (if we have restored WSBITS-1 frames).
516          */
517
518 #if XCHAL_HAVE_THREADPTR
519         l32i    a3, a1, PT_THREADPTR
520         wur     a3, threadptr
521 #endif
522
523 2:      j       common_exception_exit
524
525         /* This is the kernel exception exit.
526          * We avoided to do a MOVSP when we entered the exception, but we
527          * have to do it here.
528          */
529
530 kernel_exception_exit:
531
532 #ifdef PREEMPTIBLE_KERNEL
533
534 #ifdef CONFIG_PREEMPT
535
536         /*
537          * Note: We've just returned from a call4, so we have
538          * at least 4 addt'l regs.
539          */
540
541         /* Check current_thread_info->preempt_count */
542
543         GET_THREAD_INFO(a2)
544         l32i    a3, a2, TI_PREEMPT
545         bnez    a3, 1f
546
547         l32i    a2, a2, TI_FLAGS
548
549 1:
550
551 #endif
552
553 #endif
554
555         /* Check if we have to do a movsp.
556          *
557          * We only have to do a movsp if the previous window-frame has
558          * been spilled to the *temporary* exception stack instead of the
559          * task's stack. This is the case if the corresponding bit in
560          * WINDOWSTART for the previous window-frame was set before
561          * (not spilled) but is zero now (spilled).
562          * If this bit is zero, all other bits except the one for the
563          * current window frame are also zero. So, we can use a simple test:
564          * 'and' WINDOWSTART and WINDOWSTART-1:
565          *
566          *  (XXXXXX1[0]* - 1) AND XXXXXX1[0]* = XXXXXX0[0]*
567          *
568          * The result is zero only if one bit was set.
569          *
570          * (Note: We might have gone through several task switches before
571          *        we come back to the current task, so WINDOWBASE might be
572          *        different from the time the exception occurred.)
573          */
574
575         /* Test WINDOWSTART before and after the exception.
576          * We actually have WMASK, so we only have to test if it is 1 or not.
577          */
578
579         l32i    a2, a1, PT_WMASK
580         _beqi   a2, 1, common_exception_exit    # Spilled before exception,jump
581
582         /* Test WINDOWSTART now. If spilled, do the movsp */
583
584         rsr     a3, windowstart
585         addi    a0, a3, -1
586         and     a3, a3, a0
587         _bnez   a3, common_exception_exit
588
589         /* Do a movsp (we returned from a call4, so we have at least a0..a7) */
590
591         addi    a0, a1, -16
592         l32i    a3, a0, 0
593         l32i    a4, a0, 4
594         s32i    a3, a1, PT_SIZE+0
595         s32i    a4, a1, PT_SIZE+4
596         l32i    a3, a0, 8
597         l32i    a4, a0, 12
598         s32i    a3, a1, PT_SIZE+8
599         s32i    a4, a1, PT_SIZE+12
600
601         /* Common exception exit.
602          * We restore the special register and the current window frame, and
603          * return from the exception.
604          *
605          * Note: We expect a2 to hold PT_WMASK
606          */
607
608 common_exception_exit:
609
610         /* Restore address registers. */
611
612         _bbsi.l a2, 1, 1f
613         l32i    a4,  a1, PT_AREG4
614         l32i    a5,  a1, PT_AREG5
615         l32i    a6,  a1, PT_AREG6
616         l32i    a7,  a1, PT_AREG7
617         _bbsi.l a2, 2, 1f
618         l32i    a8,  a1, PT_AREG8
619         l32i    a9,  a1, PT_AREG9
620         l32i    a10, a1, PT_AREG10
621         l32i    a11, a1, PT_AREG11
622         _bbsi.l a2, 3, 1f
623         l32i    a12, a1, PT_AREG12
624         l32i    a13, a1, PT_AREG13
625         l32i    a14, a1, PT_AREG14
626         l32i    a15, a1, PT_AREG15
627
628         /* Restore PC, SAR */
629
630 1:      l32i    a2, a1, PT_PC
631         l32i    a3, a1, PT_SAR
632         wsr     a2, epc1
633         wsr     a3, sar
634
635         /* Restore LBEG, LEND, LCOUNT */
636
637         l32i    a2, a1, PT_LBEG
638         l32i    a3, a1, PT_LEND
639         wsr     a2, lbeg
640         l32i    a2, a1, PT_LCOUNT
641         wsr     a3, lend
642         wsr     a2, lcount
643
644         /* We control single stepping through the ICOUNTLEVEL register. */
645
646         l32i    a2, a1, PT_ICOUNTLEVEL
647         movi    a3, -2
648         wsr     a2, icountlevel
649         wsr     a3, icount
650
651         /* Check if it was double exception. */
652
653         l32i    a0, a1, PT_DEPC
654         l32i    a3, a1, PT_AREG3
655         _bltui  a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
656
657         wsr     a0, depc
658         l32i    a2, a1, PT_AREG2
659         l32i    a0, a1, PT_AREG0
660         l32i    a1, a1, PT_AREG1
661         rfde
662
663 1:
664         /* Restore a0...a3 and return */
665
666         rsr     a0, ps
667         extui   a2, a0, PS_INTLEVEL_SHIFT, PS_INTLEVEL_WIDTH
668         movi    a0, 2f
669         slli    a2, a2, 4
670         add     a0, a2, a0
671         l32i    a2, a1, PT_AREG2
672         jx      a0
673
674         .macro  irq_exit_level level
675         .align  16
676         .if     XCHAL_EXCM_LEVEL >= \level
677         l32i    a0, a1, PT_PC
678         wsr     a0, epc\level
679         l32i    a0, a1, PT_AREG0
680         l32i    a1, a1, PT_AREG1
681         rfi     \level
682         .endif
683         .endm
684
685         .align  16
686 2:
687         l32i    a0, a1, PT_AREG0
688         l32i    a1, a1, PT_AREG1
689         rfe
690
691         .align  16
692         /* no rfi for level-1 irq, handled by rfe above*/
693         nop
694
695         irq_exit_level 2
696         irq_exit_level 3
697         irq_exit_level 4
698         irq_exit_level 5
699         irq_exit_level 6
700
701 ENDPROC(kernel_exception)
702
703 /*
704  * Debug exception handler.
705  *
706  * Currently, we don't support KGDB, so only user application can be debugged.
707  *
708  * When we get here,  a0 is trashed and saved to excsave[debuglevel]
709  */
710
711 ENTRY(debug_exception)
712
713         rsr     a0, SREG_EPS + XCHAL_DEBUGLEVEL
714         bbsi.l  a0, PS_EXCM_BIT, 1f     # exception mode
715
716         /* Set EPC1 and EXCCAUSE */
717
718         wsr     a2, depc                # save a2 temporarily
719         rsr     a2, SREG_EPC + XCHAL_DEBUGLEVEL
720         wsr     a2, epc1
721
722         movi    a2, EXCCAUSE_MAPPED_DEBUG
723         wsr     a2, exccause
724
725         /* Restore PS to the value before the debug exc but with PS.EXCM set.*/
726
727         movi    a2, 1 << PS_EXCM_BIT
728         or      a2, a0, a2
729         movi    a0, debug_exception     # restore a3, debug jump vector
730         wsr     a2, ps
731         xsr     a0, SREG_EXCSAVE + XCHAL_DEBUGLEVEL
732
733         /* Switch to kernel/user stack, restore jump vector, and save a0 */
734
735         bbsi.l  a2, PS_UM_BIT, 2f       # jump if user mode
736
737         addi    a2, a1, -16-PT_SIZE     # assume kernel stack
738         s32i    a0, a2, PT_AREG0
739         movi    a0, 0
740         s32i    a1, a2, PT_AREG1
741         s32i    a0, a2, PT_DEPC         # mark it as a regular exception
742         xsr     a0, depc
743         s32i    a3, a2, PT_AREG3
744         s32i    a0, a2, PT_AREG2
745         mov     a1, a2
746         j       _kernel_exception
747
748 2:      rsr     a2, excsave1
749         l32i    a2, a2, EXC_TABLE_KSTK  # load kernel stack pointer
750         s32i    a0, a2, PT_AREG0
751         movi    a0, 0
752         s32i    a1, a2, PT_AREG1
753         s32i    a0, a2, PT_DEPC
754         xsr     a0, depc
755         s32i    a3, a2, PT_AREG3
756         s32i    a0, a2, PT_AREG2
757         mov     a1, a2
758         j       _user_exception
759
760         /* Debug exception while in exception mode. */
761 1:      j       1b      // FIXME!!
762
763 ENDPROC(debug_exception)
764
765 /*
766  * We get here in case of an unrecoverable exception.
767  * The only thing we can do is to be nice and print a panic message.
768  * We only produce a single stack frame for panic, so ???
769  *
770  *
771  * Entry conditions:
772  *
773  *   - a0 contains the caller address; original value saved in excsave1.
774  *   - the original a0 contains a valid return address (backtrace) or 0.
775  *   - a2 contains a valid stackpointer
776  *
777  * Notes:
778  *
779  *   - If the stack pointer could be invalid, the caller has to setup a
780  *     dummy stack pointer (e.g. the stack of the init_task)
781  *
782  *   - If the return address could be invalid, the caller has to set it
783  *     to 0, so the backtrace would stop.
784  *
785  */
786         .align 4
787 unrecoverable_text:
788         .ascii "Unrecoverable error in exception handler\0"
789
790 ENTRY(unrecoverable_exception)
791
792         movi    a0, 1
793         movi    a1, 0
794
795         wsr     a0, windowstart
796         wsr     a1, windowbase
797         rsync
798
799         movi    a1, (1 << PS_WOE_BIT) | LOCKLEVEL
800         wsr     a1, ps
801         rsync
802
803         movi    a1, init_task
804         movi    a0, 0
805         addi    a1, a1, PT_REGS_OFFSET
806
807         movi    a4, panic
808         movi    a6, unrecoverable_text
809
810         callx4  a4
811
812 1:      j       1b
813
814 ENDPROC(unrecoverable_exception)
815
816 /* -------------------------- FAST EXCEPTION HANDLERS ----------------------- */
817
818 /*
819  * Fast-handler for alloca exceptions
820  *
821  *  The ALLOCA handler is entered when user code executes the MOVSP
822  *  instruction and the caller's frame is not in the register file.
823  *  In this case, the caller frame's a0..a3 are on the stack just
824  *  below sp (a1), and this handler moves them.
825  *
826  *  For "MOVSP <ar>,<as>" without destination register a1, this routine
827  *  simply moves the value from <as> to <ar> without moving the save area.
828  *
829  * Entry condition:
830  *
831  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
832  *   a1:        a1
833  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
834  *   a3:        dispatch table
835  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
836  *   excsave_1: a3
837  *
838  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
839  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
840  */
841
842 #if XCHAL_HAVE_BE
843 #define _EXTUI_MOVSP_SRC(ar)    extui ar, ar, 4, 4
844 #define _EXTUI_MOVSP_DST(ar)    extui ar, ar, 0, 4
845 #else
846 #define _EXTUI_MOVSP_SRC(ar)    extui ar, ar, 0, 4
847 #define _EXTUI_MOVSP_DST(ar)    extui ar, ar, 4, 4
848 #endif
849
850 ENTRY(fast_alloca)
851
852         /* We shouldn't be in a double exception. */
853
854         l32i    a0, a2, PT_DEPC
855         _bgeui  a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, .Lunhandled_double
856
857         rsr     a0, depc                # get a2
858         s32i    a4, a2, PT_AREG4        # save a4 and
859         s32i    a0, a2, PT_AREG2        # a2 to stack
860
861         /* Exit critical section. */
862
863         movi    a0, 0
864         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_FIXUP
865
866         /* Restore a3, excsave_1 */
867
868         xsr     a3, excsave1            # make sure excsave_1 is valid for dbl.
869         rsr     a4, epc1                # get exception address
870         s32i    a3, a2, PT_AREG3        # save a3 to stack
871
872 #ifdef ALLOCA_EXCEPTION_IN_IRAM
873 #error  iram not supported
874 #else
875         /* Note: l8ui not allowed in IRAM/IROM!! */
876         l8ui    a0, a4, 1               # read as(src) from MOVSP instruction
877 #endif
878         movi    a3, .Lmovsp_src
879         _EXTUI_MOVSP_SRC(a0)            # extract source register number
880         addx8   a3, a0, a3
881         jx      a3
882
883 .Lunhandled_double:
884         wsr     a0, excsave1
885         movi    a0, unrecoverable_exception
886         callx0  a0
887
888         .align 8
889 .Lmovsp_src:
890         l32i    a3, a2, PT_AREG0;       _j 1f;  .align 8
891         mov     a3, a1;                 _j 1f;  .align 8
892         l32i    a3, a2, PT_AREG2;       _j 1f;  .align 8
893         l32i    a3, a2, PT_AREG3;       _j 1f;  .align 8
894         l32i    a3, a2, PT_AREG4;       _j 1f;  .align 8
895         mov     a3, a5;                 _j 1f;  .align 8
896         mov     a3, a6;                 _j 1f;  .align 8
897         mov     a3, a7;                 _j 1f;  .align 8
898         mov     a3, a8;                 _j 1f;  .align 8
899         mov     a3, a9;                 _j 1f;  .align 8
900         mov     a3, a10;                _j 1f;  .align 8
901         mov     a3, a11;                _j 1f;  .align 8
902         mov     a3, a12;                _j 1f;  .align 8
903         mov     a3, a13;                _j 1f;  .align 8
904         mov     a3, a14;                _j 1f;  .align 8
905         mov     a3, a15;                _j 1f;  .align 8
906
907 1:
908
909 #ifdef ALLOCA_EXCEPTION_IN_IRAM
910 #error  iram not supported
911 #else
912         l8ui    a0, a4, 0               # read ar(dst) from MOVSP instruction
913 #endif
914         addi    a4, a4, 3               # step over movsp
915         _EXTUI_MOVSP_DST(a0)            # extract destination register
916         wsr     a4, epc1                # save new epc_1
917
918         _bnei   a0, 1, 1f               # no 'movsp a1, ax': jump
919
920         /* Move the save area. This implies the use of the L32E
921          * and S32E instructions, because this move must be done with
922          * the user's PS.RING privilege levels, not with ring 0
923          * (kernel's) privileges currently active with PS.EXCM
924          * set. Note that we have stil registered a fixup routine with the
925          * double exception vector in case a double exception occurs.
926          */
927
928         /* a0,a4:avail a1:old user stack a2:exc. stack a3:new user stack. */
929
930         l32e    a0, a1, -16
931         l32e    a4, a1, -12
932         s32e    a0, a3, -16
933         s32e    a4, a3, -12
934         l32e    a0, a1, -8
935         l32e    a4, a1, -4
936         s32e    a0, a3, -8
937         s32e    a4, a3, -4
938
939         /* Restore stack-pointer and all the other saved registers. */
940
941         mov     a1, a3
942
943         l32i    a4, a2, PT_AREG4
944         l32i    a3, a2, PT_AREG3
945         l32i    a0, a2, PT_AREG0
946         l32i    a2, a2, PT_AREG2
947         rfe
948
949         /*  MOVSP <at>,<as>  was invoked with <at> != a1.
950          *  Because the stack pointer is not being modified,
951          *  we should be able to just modify the pointer
952          *  without moving any save area.
953          *  The processor only traps these occurrences if the
954          *  caller window isn't live, so unfortunately we can't
955          *  use this as an alternate trap mechanism.
956          *  So we just do the move.  This requires that we
957          *  resolve the destination register, not just the source,
958          *  so there's some extra work.
959          *  (PERHAPS NOT REALLY NEEDED, BUT CLEANER...)
960          */
961
962         /* a0 dst-reg, a1 user-stack, a2 stack, a3 value of src reg. */
963
964 1:      movi    a4, .Lmovsp_dst
965         addx8   a4, a0, a4
966         jx      a4
967
968         .align 8
969 .Lmovsp_dst:
970         s32i    a3, a2, PT_AREG0;       _j 1f;  .align 8
971         mov     a1, a3;                 _j 1f;  .align 8
972         s32i    a3, a2, PT_AREG2;       _j 1f;  .align 8
973         s32i    a3, a2, PT_AREG3;       _j 1f;  .align 8
974         s32i    a3, a2, PT_AREG4;       _j 1f;  .align 8
975         mov     a5, a3;                 _j 1f;  .align 8
976         mov     a6, a3;                 _j 1f;  .align 8
977         mov     a7, a3;                 _j 1f;  .align 8
978         mov     a8, a3;                 _j 1f;  .align 8
979         mov     a9, a3;                 _j 1f;  .align 8
980         mov     a10, a3;                _j 1f;  .align 8
981         mov     a11, a3;                _j 1f;  .align 8
982         mov     a12, a3;                _j 1f;  .align 8
983         mov     a13, a3;                _j 1f;  .align 8
984         mov     a14, a3;                _j 1f;  .align 8
985         mov     a15, a3;                _j 1f;  .align 8
986
987 1:      l32i    a4, a2, PT_AREG4
988         l32i    a3, a2, PT_AREG3
989         l32i    a0, a2, PT_AREG0
990         l32i    a2, a2, PT_AREG2
991         rfe
992
993 ENDPROC(fast_alloca)
994
995 /*
996  * fast system calls.
997  *
998  * WARNING:  The kernel doesn't save the entire user context before
999  * handling a fast system call.  These functions are small and short,
1000  * usually offering some functionality not available to user tasks.
1001  *
1002  * BE CAREFUL TO PRESERVE THE USER'S CONTEXT.
1003  *
1004  * Entry condition:
1005  *
1006  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1007  *   a1:        a1
1008  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1009  *   a3:        dispatch table
1010  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1011  *   excsave_1: a3
1012  */
1013
1014 ENTRY(fast_syscall_kernel)
1015
1016         /* Skip syscall. */
1017
1018         rsr     a0, epc1
1019         addi    a0, a0, 3
1020         wsr     a0, epc1
1021
1022         l32i    a0, a2, PT_DEPC
1023         bgeui   a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, fast_syscall_unrecoverable
1024
1025         rsr     a0, depc                        # get syscall-nr
1026         _beqz   a0, fast_syscall_spill_registers
1027         _beqi   a0, __NR_xtensa, fast_syscall_xtensa
1028
1029         j       kernel_exception
1030
1031 ENDPROC(fast_syscall_kernel)
1032
1033 ENTRY(fast_syscall_user)
1034
1035         /* Skip syscall. */
1036
1037         rsr     a0, epc1
1038         addi    a0, a0, 3
1039         wsr     a0, epc1
1040
1041         l32i    a0, a2, PT_DEPC
1042         bgeui   a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, fast_syscall_unrecoverable
1043
1044         rsr     a0, depc                        # get syscall-nr
1045         _beqz   a0, fast_syscall_spill_registers
1046         _beqi   a0, __NR_xtensa, fast_syscall_xtensa
1047
1048         j       user_exception
1049
1050 ENDPROC(fast_syscall_user)
1051
1052 ENTRY(fast_syscall_unrecoverable)
1053
1054         /* Restore all states. */
1055
1056         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1057         xsr     a2, depc                # restore a2, depc
1058         rsr     a3, excsave1
1059
1060         wsr     a0, excsave1
1061         movi    a0, unrecoverable_exception
1062         callx0  a0
1063
1064 ENDPROC(fast_syscall_unrecoverable)
1065
1066 /*
1067  * sysxtensa syscall handler
1068  *
1069  * int sysxtensa (SYS_XTENSA_ATOMIC_SET,     ptr, val,    unused);
1070  * int sysxtensa (SYS_XTENSA_ATOMIC_ADD,     ptr, val,    unused);
1071  * int sysxtensa (SYS_XTENSA_ATOMIC_EXG_ADD, ptr, val,    unused);
1072  * int sysxtensa (SYS_XTENSA_ATOMIC_CMP_SWP, ptr, oldval, newval);
1073  *        a2            a6                   a3    a4      a5
1074  *
1075  * Entry condition:
1076  *
1077  *   a0:        a2 (syscall-nr), original value saved on stack (PT_AREG0)
1078  *   a1:        a1
1079  *   a2:        new stack pointer, original in a0 and DEPC
1080  *   a3:        dispatch table, original in excsave_1
1081  *   a4..a15:   unchanged
1082  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1083  *   excsave_1: a3
1084  *
1085  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
1086  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
1087  *
1088  * Note: we don't have to save a2; a2 holds the return value
1089  *
1090  * We use the two macros TRY and CATCH:
1091  *
1092  * TRY   adds an entry to the __ex_table fixup table for the immediately
1093  *       following instruction.
1094  *
1095  * CATCH catches any exception that occurred at one of the preceding TRY
1096  *       statements and continues from there
1097  *
1098  * Usage TRY    l32i    a0, a1, 0
1099  *              <other code>
1100  *       done:  rfe
1101  *       CATCH  <set return code>
1102  *              j done
1103  */
1104
1105 #define TRY                                                             \
1106         .section __ex_table, "a";                                       \
1107         .word   66f, 67f;                                               \
1108         .text;                                                          \
1109 66:
1110
1111 #define CATCH                                                           \
1112 67:
1113
1114 ENTRY(fast_syscall_xtensa)
1115
1116         xsr     a3, excsave1            # restore a3, excsave1
1117
1118         s32i    a7, a2, PT_AREG7        # we need an additional register
1119         movi    a7, 4                   # sizeof(unsigned int)
1120         access_ok a3, a7, a0, a2, .Leac # a0: scratch reg, a2: sp
1121
1122         addi    a6, a6, -1              # assuming SYS_XTENSA_ATOMIC_SET = 1
1123         _bgeui  a6, SYS_XTENSA_COUNT - 1, .Lill
1124         _bnei   a6, SYS_XTENSA_ATOMIC_CMP_SWP - 1, .Lnswp
1125
1126         /* Fall through for ATOMIC_CMP_SWP. */
1127
1128 .Lswp:  /* Atomic compare and swap */
1129
1130 TRY     l32i    a0, a3, 0               # read old value
1131         bne     a0, a4, 1f              # same as old value? jump
1132 TRY     s32i    a5, a3, 0               # different, modify value
1133         l32i    a7, a2, PT_AREG7        # restore a7
1134         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1135         movi    a2, 1                   # and return 1
1136         addi    a6, a6, 1               # restore a6 (really necessary?)
1137         rfe
1138
1139 1:      l32i    a7, a2, PT_AREG7        # restore a7
1140         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1141         movi    a2, 0                   # return 0 (note that we cannot set
1142         addi    a6, a6, 1               # restore a6 (really necessary?)
1143         rfe
1144
1145 .Lnswp: /* Atomic set, add, and exg_add. */
1146
1147 TRY     l32i    a7, a3, 0               # orig
1148         add     a0, a4, a7              # + arg
1149         moveqz  a0, a4, a6              # set
1150 TRY     s32i    a0, a3, 0               # write new value
1151
1152         mov     a0, a2
1153         mov     a2, a7
1154         l32i    a7, a0, PT_AREG7        # restore a7
1155         l32i    a0, a0, PT_AREG0        # restore a0
1156         addi    a6, a6, 1               # restore a6 (really necessary?)
1157         rfe
1158
1159 CATCH
1160 .Leac:  l32i    a7, a2, PT_AREG7        # restore a7
1161         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1162         movi    a2, -EFAULT
1163         rfe
1164
1165 .Lill:  l32i    a7, a2, PT_AREG0        # restore a7
1166         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1167         movi    a2, -EINVAL
1168         rfe
1169
1170 ENDPROC(fast_syscall_xtensa)
1171
1172
1173 /* fast_syscall_spill_registers.
1174  *
1175  * Entry condition:
1176  *
1177  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1178  *   a1:        a1
1179  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1180  *   a3:        dispatch table
1181  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1182  *   excsave_1: a3
1183  *
1184  * Note: We assume the stack pointer is EXC_TABLE_KSTK in the fixup handler.
1185  */
1186
1187 ENTRY(fast_syscall_spill_registers)
1188
1189         /* Register a FIXUP handler (pass current wb as a parameter) */
1190
1191         movi    a0, fast_syscall_spill_registers_fixup
1192         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1193         rsr     a0, windowbase
1194         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_PARAM
1195
1196         /* Save a3 and SAR on stack. */
1197
1198         rsr     a0, sar
1199         xsr     a3, excsave1            # restore a3 and excsave_1
1200         s32i    a3, a2, PT_AREG3
1201         s32i    a4, a2, PT_AREG4
1202         s32i    a0, a2, PT_AREG5        # store SAR to PT_AREG5
1203
1204         /* The spill routine might clobber a7, a11, and a15. */
1205
1206         s32i    a7, a2, PT_AREG7
1207         s32i    a11, a2, PT_AREG11
1208         s32i    a15, a2, PT_AREG15
1209
1210         call0   _spill_registers        # destroys a3, a4, and SAR
1211
1212         /* Advance PC, restore registers and SAR, and return from exception. */
1213
1214         l32i    a3, a2, PT_AREG5
1215         l32i    a4, a2, PT_AREG4
1216         l32i    a0, a2, PT_AREG0
1217         wsr     a3, sar
1218         l32i    a3, a2, PT_AREG3
1219
1220         /* Restore clobbered registers. */
1221
1222         l32i    a7, a2, PT_AREG7
1223         l32i    a11, a2, PT_AREG11
1224         l32i    a15, a2, PT_AREG15
1225
1226         movi    a2, 0
1227         rfe
1228
1229 ENDPROC(fast_syscall_spill_registers)
1230
1231 /* Fixup handler.
1232  *
1233  * We get here if the spill routine causes an exception, e.g. tlb miss.
1234  * We basically restore WINDOWBASE and WINDOWSTART to the condition when
1235  * we entered the spill routine and jump to the user exception handler.
1236  *
1237  * a0: value of depc, original value in depc
1238  * a2: trashed, original value in EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE
1239  * a3: exctable, original value in excsave1
1240  */
1241
1242 fast_syscall_spill_registers_fixup:
1243
1244         rsr     a2, windowbase  # get current windowbase (a2 is saved)
1245         xsr     a0, depc        # restore depc and a0
1246         ssl     a2              # set shift (32 - WB)
1247
1248         /* We need to make sure the current registers (a0-a3) are preserved.
1249          * To do this, we simply set the bit for the current window frame
1250          * in WS, so that the exception handlers save them to the task stack.
1251          */
1252
1253         rsr     a3, excsave1    # get spill-mask
1254         slli    a2, a3, 1       # shift left by one
1255
1256         slli    a3, a2, 32-WSBITS
1257         src     a2, a2, a3      # a1 = xxwww1yyxxxwww1yy......
1258         wsr     a2, windowstart # set corrected windowstart
1259
1260         movi    a3, exc_table
1261         l32i    a2, a3, EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE   # restore a2
1262         l32i    a3, a3, EXC_TABLE_PARAM # original WB (in user task)
1263
1264         /* Return to the original (user task) WINDOWBASE.
1265          * We leave the following frame behind:
1266          * a0, a1, a2   same
1267          * a3:          trashed (saved in excsave_1)
1268          * depc:        depc (we have to return to that address)
1269          * excsave_1:   a3
1270          */
1271
1272         wsr     a3, windowbase
1273         rsync
1274
1275         /* We are now in the original frame when we entered _spill_registers:
1276          *  a0: return address
1277          *  a1: used, stack pointer
1278          *  a2: kernel stack pointer
1279          *  a3: available, saved in EXCSAVE_1
1280          *  depc: exception address
1281          *  excsave: a3
1282          * Note: This frame might be the same as above.
1283          */
1284
1285         /* Setup stack pointer. */
1286
1287         addi    a2, a2, -PT_USER_SIZE
1288         s32i    a0, a2, PT_AREG0
1289
1290         /* Make sure we return to this fixup handler. */
1291
1292         movi    a3, fast_syscall_spill_registers_fixup_return
1293         s32i    a3, a2, PT_DEPC         # setup depc
1294
1295         /* Jump to the exception handler. */
1296
1297         movi    a3, exc_table
1298         rsr     a0, exccause
1299         addx4   a0, a0, a3                      # find entry in table
1300         l32i    a0, a0, EXC_TABLE_FAST_USER     # load handler
1301         jx      a0
1302
1303 fast_syscall_spill_registers_fixup_return:
1304
1305         /* When we return here, all registers have been restored (a2: DEPC) */
1306
1307         wsr     a2, depc                # exception address
1308
1309         /* Restore fixup handler. */
1310
1311         xsr     a3, excsave1
1312         movi    a2, fast_syscall_spill_registers_fixup
1313         s32i    a2, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1314         rsr     a2, windowbase
1315         s32i    a2, a3, EXC_TABLE_PARAM
1316         l32i    a2, a3, EXC_TABLE_KSTK
1317
1318         /* Load WB at the time the exception occurred. */
1319
1320         rsr     a3, sar                 # WB is still in SAR
1321         neg     a3, a3
1322         wsr     a3, windowbase
1323         rsync
1324
1325         /* Restore a3 and return. */
1326
1327         movi    a3, exc_table
1328         xsr     a3, excsave1
1329
1330         rfde
1331
1332
1333 /*
1334  * spill all registers.
1335  *
1336  * This is not a real function. The following conditions must be met:
1337  *
1338  *  - must be called with call0.
1339  *  - uses a3, a4 and SAR.
1340  *  - the last 'valid' register of each frame are clobbered.
1341  *  - the caller must have registered a fixup handler
1342  *    (or be inside a critical section)
1343  *  - PS_EXCM must be set (PS_WOE cleared?)
1344  */
1345
1346 ENTRY(_spill_registers)
1347
1348         /*
1349          * Rotate ws so that the current windowbase is at bit 0.
1350          * Assume ws = xxxwww1yy (www1 current window frame).
1351          * Rotate ws right so that a4 = yyxxxwww1.
1352          */
1353
1354         rsr     a4, windowbase
1355         rsr     a3, windowstart         # a3 = xxxwww1yy
1356         ssr     a4                      # holds WB
1357         slli    a4, a3, WSBITS
1358         or      a3, a3, a4              # a3 = xxxwww1yyxxxwww1yy
1359         srl     a3, a3                  # a3 = 00xxxwww1yyxxxwww1
1360
1361         /* We are done if there are no more than the current register frame. */
1362
1363         extui   a3, a3, 1, WSBITS-1     # a3 = 0yyxxxwww
1364         movi    a4, (1 << (WSBITS-1))
1365         _beqz   a3, .Lnospill           # only one active frame? jump
1366
1367         /* We want 1 at the top, so that we return to the current windowbase */
1368
1369         or      a3, a3, a4              # 1yyxxxwww
1370
1371         /* Skip empty frames - get 'oldest' WINDOWSTART-bit. */
1372
1373         wsr     a3, windowstart         # save shifted windowstart
1374         neg     a4, a3
1375         and     a3, a4, a3              # first bit set from right: 000010000
1376
1377         ffs_ws  a4, a3                  # a4: shifts to skip empty frames
1378         movi    a3, WSBITS
1379         sub     a4, a3, a4              # WSBITS-a4:number of 0-bits from right
1380         ssr     a4                      # save in SAR for later.
1381
1382         rsr     a3, windowbase
1383         add     a3, a3, a4
1384         wsr     a3, windowbase
1385         rsync
1386
1387         rsr     a3, windowstart
1388         srl     a3, a3                  # shift windowstart
1389
1390         /* WB is now just one frame below the oldest frame in the register
1391            window. WS is shifted so the oldest frame is in bit 0, thus, WB
1392            and WS differ by one 4-register frame. */
1393
1394         /* Save frames. Depending what call was used (call4, call8, call12),
1395          * we have to save 4,8. or 12 registers.
1396          */
1397
1398         _bbsi.l a3, 1, .Lc4
1399         _bbsi.l a3, 2, .Lc8
1400
1401         /* Special case: we have a call12-frame starting at a4. */
1402
1403         _bbci.l a3, 3, .Lc12    # bit 3 shouldn't be zero! (Jump to Lc12 first)
1404
1405         s32e    a4, a1, -16     # a1 is valid with an empty spill area
1406         l32e    a4, a5, -12
1407         s32e    a8, a4, -48
1408         mov     a8, a4
1409         l32e    a4, a1, -16
1410         j       .Lc12c
1411
1412 .Lnospill:
1413         ret
1414
1415 .Lloop: _bbsi.l a3, 1, .Lc4
1416         _bbci.l a3, 2, .Lc12
1417
1418 .Lc8:   s32e    a4, a13, -16
1419         l32e    a4, a5, -12
1420         s32e    a8, a4, -32
1421         s32e    a5, a13, -12
1422         s32e    a6, a13, -8
1423         s32e    a7, a13, -4
1424         s32e    a9, a4, -28
1425         s32e    a10, a4, -24
1426         s32e    a11, a4, -20
1427
1428         srli    a11, a3, 2              # shift windowbase by 2
1429         rotw    2
1430         _bnei   a3, 1, .Lloop
1431
1432 .Lexit: /* Done. Do the final rotation, set WS, and return. */
1433
1434         rotw    1
1435         rsr     a3, windowbase
1436         ssl     a3
1437         movi    a3, 1
1438         sll     a3, a3
1439         wsr     a3, windowstart
1440         ret
1441
1442 .Lc4:   s32e    a4, a9, -16
1443         s32e    a5, a9, -12
1444         s32e    a6, a9, -8
1445         s32e    a7, a9, -4
1446
1447         srli    a7, a3, 1
1448         rotw    1
1449         _bnei   a3, 1, .Lloop
1450         j       .Lexit
1451
1452 .Lc12:  _bbci.l a3, 3, .Linvalid_mask   # bit 2 shouldn't be zero!
1453
1454         /* 12-register frame (call12) */
1455
1456         l32e    a2, a5, -12
1457         s32e    a8, a2, -48
1458         mov     a8, a2
1459
1460 .Lc12c: s32e    a9, a8, -44
1461         s32e    a10, a8, -40
1462         s32e    a11, a8, -36
1463         s32e    a12, a8, -32
1464         s32e    a13, a8, -28
1465         s32e    a14, a8, -24
1466         s32e    a15, a8, -20
1467         srli    a15, a3, 3
1468
1469         /* The stack pointer for a4..a7 is out of reach, so we rotate the
1470          * window, grab the stackpointer, and rotate back.
1471          * Alternatively, we could also use the following approach, but that
1472          * makes the fixup routine much more complicated:
1473          * rotw 1
1474          * s32e a0, a13, -16
1475          * ...
1476          * rotw 2
1477          */
1478
1479         rotw    1
1480         mov     a5, a13
1481         rotw    -1
1482
1483         s32e    a4, a9, -16
1484         s32e    a5, a9, -12
1485         s32e    a6, a9, -8
1486         s32e    a7, a9, -4
1487
1488         rotw    3
1489
1490         _beqi   a3, 1, .Lexit
1491         j       .Lloop
1492
1493 .Linvalid_mask:
1494
1495         /* We get here because of an unrecoverable error in the window
1496          * registers. If we are in user space, we kill the application,
1497          * however, this condition is unrecoverable in kernel space.
1498          */
1499
1500         rsr     a0, ps
1501         _bbci.l a0, PS_UM_BIT, 1f
1502
1503         /* User space: Setup a dummy frame and kill application.
1504          * Note: We assume EXC_TABLE_KSTK contains a valid stack pointer.
1505          */
1506
1507         movi    a0, 1
1508         movi    a1, 0
1509
1510         wsr     a0, windowstart
1511         wsr     a1, windowbase
1512         rsync
1513
1514         movi    a0, 0
1515
1516         movi    a3, exc_table
1517         l32i    a1, a3, EXC_TABLE_KSTK
1518         wsr     a3, excsave1
1519
1520         movi    a4, (1 << PS_WOE_BIT) | LOCKLEVEL
1521         wsr     a4, ps
1522         rsync
1523
1524         movi    a6, SIGSEGV
1525         movi    a4, do_exit
1526         callx4  a4
1527
1528 1:      /* Kernel space: PANIC! */
1529
1530         wsr     a0, excsave1
1531         movi    a0, unrecoverable_exception
1532         callx0  a0              # should not return
1533 1:      j       1b
1534
1535 ENDPROC(_spill_registers)
1536
1537 #ifdef CONFIG_MMU
1538 /*
1539  * We should never get here. Bail out!
1540  */
1541
1542 ENTRY(fast_second_level_miss_double_kernel)
1543
1544 1:      movi    a0, unrecoverable_exception
1545         callx0  a0              # should not return
1546 1:      j       1b
1547
1548 ENDPROC(fast_second_level_miss_double_kernel)
1549
1550 /* First-level entry handler for user, kernel, and double 2nd-level
1551  * TLB miss exceptions.  Note that for now, user and kernel miss
1552  * exceptions share the same entry point and are handled identically.
1553  *
1554  * An old, less-efficient C version of this function used to exist.
1555  * We include it below, interleaved as comments, for reference.
1556  *
1557  * Entry condition:
1558  *
1559  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1560  *   a1:        a1
1561  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1562  *   a3:        dispatch table
1563  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1564  *   excsave_1: a3
1565  *
1566  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
1567  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
1568  */
1569
1570 ENTRY(fast_second_level_miss)
1571
1572         /* Save a1. Note: we don't expect a double exception. */
1573
1574         s32i    a1, a2, PT_AREG1
1575
1576         /* We need to map the page of PTEs for the user task.  Find
1577          * the pointer to that page.  Also, it's possible for tsk->mm
1578          * to be NULL while tsk->active_mm is nonzero if we faulted on
1579          * a vmalloc address.  In that rare case, we must use
1580          * active_mm instead to avoid a fault in this handler.  See
1581          *
1582          * http://mail.nl.linux.org/linux-mm/2002-08/msg00258.html
1583          *   (or search Internet on "mm vs. active_mm")
1584          *
1585          *      if (!mm)
1586          *              mm = tsk->active_mm;
1587          *      pgd = pgd_offset (mm, regs->excvaddr);
1588          *      pmd = pmd_offset (pgd, regs->excvaddr);
1589          *      pmdval = *pmd;
1590          */
1591
1592         GET_CURRENT(a1,a2)
1593         l32i    a0, a1, TASK_MM         # tsk->mm
1594         beqz    a0, 9f
1595
1596
1597         /* We deliberately destroy a3 that holds the exception table. */
1598
1599 8:      rsr     a3, excvaddr            # fault address
1600         _PGD_OFFSET(a0, a3, a1)
1601         l32i    a0, a0, 0               # read pmdval
1602         beqz    a0, 2f
1603
1604         /* Read ptevaddr and convert to top of page-table page.
1605          *
1606          *      vpnval = read_ptevaddr_register() & PAGE_MASK;
1607          *      vpnval += DTLB_WAY_PGTABLE;
1608          *      pteval = mk_pte (virt_to_page(pmd_val(pmdval)), PAGE_KERNEL);
1609          *      write_dtlb_entry (pteval, vpnval);
1610          *
1611          * The messy computation for 'pteval' above really simplifies
1612          * into the following:
1613          *
1614          * pteval = ((pmdval - PAGE_OFFSET) & PAGE_MASK) | PAGE_DIRECTORY
1615          */
1616
1617         movi    a1, (-PAGE_OFFSET) & 0xffffffff
1618         add     a0, a0, a1              # pmdval - PAGE_OFFSET
1619         extui   a1, a0, 0, PAGE_SHIFT   # ... & PAGE_MASK
1620         xor     a0, a0, a1
1621
1622         movi    a1, _PAGE_DIRECTORY
1623         or      a0, a0, a1              # ... | PAGE_DIRECTORY
1624
1625         /*
1626          * We utilize all three wired-ways (7-9) to hold pmd translations.
1627          * Memory regions are mapped to the DTLBs according to bits 28 and 29.
1628          * This allows to map the three most common regions to three different
1629          * DTLBs:
1630          *  0,1 -> way 7        program (0040.0000) and virtual (c000.0000)
1631          *  2   -> way 8        shared libaries (2000.0000)
1632          *  3   -> way 0        stack (3000.0000)
1633          */
1634
1635         extui   a3, a3, 28, 2           # addr. bit 28 and 29   0,1,2,3
1636         rsr     a1, ptevaddr
1637         addx2   a3, a3, a3              # ->                    0,3,6,9
1638         srli    a1, a1, PAGE_SHIFT
1639         extui   a3, a3, 2, 2            # ->                    0,0,1,2
1640         slli    a1, a1, PAGE_SHIFT      # ptevaddr & PAGE_MASK
1641         addi    a3, a3, DTLB_WAY_PGD
1642         add     a1, a1, a3              # ... + way_number
1643
1644 3:      wdtlb   a0, a1
1645         dsync
1646
1647         /* Exit critical section. */
1648
1649 4:      movi    a3, exc_table           # restore a3
1650         movi    a0, 0
1651         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1652
1653         /* Restore the working registers, and return. */
1654
1655         l32i    a0, a2, PT_AREG0
1656         l32i    a1, a2, PT_AREG1
1657         l32i    a2, a2, PT_DEPC
1658         xsr     a3, excsave1
1659
1660         bgeui   a2, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
1661
1662         /* Restore excsave1 and return. */
1663
1664         rsr     a2, depc
1665         rfe
1666
1667         /* Return from double exception. */
1668
1669 1:      xsr     a2, depc
1670         esync
1671         rfde
1672
1673 9:      l32i    a0, a1, TASK_ACTIVE_MM  # unlikely case mm == 0
1674         j       8b
1675
1676 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE)
1677
1678 2:      /* Special case for cache aliasing.
1679          * We (should) only get here if a clear_user_page, copy_user_page
1680          * or the aliased cache flush functions got preemptively interrupted 
1681          * by another task. Re-establish temporary mapping to the 
1682          * TLBTEMP_BASE areas.
1683          */
1684
1685         /* We shouldn't be in a double exception */
1686
1687         l32i    a0, a2, PT_DEPC
1688         bgeui   a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 2f
1689
1690         /* Make sure the exception originated in the special functions */
1691
1692         movi    a0, __tlbtemp_mapping_start
1693         rsr     a3, epc1
1694         bltu    a3, a0, 2f
1695         movi    a0, __tlbtemp_mapping_end
1696         bgeu    a3, a0, 2f
1697
1698         /* Check if excvaddr was in one of the TLBTEMP_BASE areas. */
1699
1700         movi    a3, TLBTEMP_BASE_1
1701         rsr     a0, excvaddr
1702         bltu    a0, a3, 2f
1703
1704         addi    a1, a0, -(2 << (DCACHE_ALIAS_ORDER + PAGE_SHIFT))
1705         bgeu    a1, a3, 2f
1706
1707         /* Check if we have to restore an ITLB mapping. */
1708
1709         movi    a1, __tlbtemp_mapping_itlb
1710         rsr     a3, epc1
1711         sub     a3, a3, a1
1712
1713         /* Calculate VPN */
1714
1715         movi    a1, PAGE_MASK
1716         and     a1, a1, a0
1717
1718         /* Jump for ITLB entry */
1719
1720         bgez    a3, 1f
1721
1722         /* We can use up to two TLBTEMP areas, one for src and one for dst. */
1723
1724         extui   a3, a0, PAGE_SHIFT + DCACHE_ALIAS_ORDER, 1
1725         add     a1, a3, a1
1726
1727         /* PPN is in a6 for the first TLBTEMP area and in a7 for the second. */
1728
1729         mov     a0, a6
1730         movnez  a0, a7, a3
1731         j       3b
1732
1733         /* ITLB entry. We only use dst in a6. */
1734
1735 1:      witlb   a6, a1
1736         isync
1737         j       4b
1738
1739
1740 #endif  // DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE
1741
1742
1743 2:      /* Invalid PGD, default exception handling */
1744
1745         movi    a3, exc_table
1746         rsr     a1, depc
1747         xsr     a3, excsave1
1748         s32i    a1, a2, PT_AREG2
1749         s32i    a3, a2, PT_AREG3
1750         mov     a1, a2
1751
1752         rsr     a2, ps
1753         bbsi.l  a2, PS_UM_BIT, 1f
1754         j       _kernel_exception
1755 1:      j       _user_exception
1756
1757 ENDPROC(fast_second_level_miss)
1758
1759 /*
1760  * StoreProhibitedException
1761  *
1762  * Update the pte and invalidate the itlb mapping for this pte.
1763  *
1764  * Entry condition:
1765  *
1766  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1767  *   a1:        a1
1768  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1769  *   a3:        dispatch table
1770  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1771  *   excsave_1: a3
1772  *
1773  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
1774  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
1775  */
1776
1777 ENTRY(fast_store_prohibited)
1778
1779         /* Save a1 and a4. */
1780
1781         s32i    a1, a2, PT_AREG1
1782         s32i    a4, a2, PT_AREG4
1783
1784         GET_CURRENT(a1,a2)
1785         l32i    a0, a1, TASK_MM         # tsk->mm
1786         beqz    a0, 9f
1787
1788 8:      rsr     a1, excvaddr            # fault address
1789         _PGD_OFFSET(a0, a1, a4)
1790         l32i    a0, a0, 0
1791         beqz    a0, 2f
1792
1793         /* Note that we assume _PAGE_WRITABLE_BIT is only set if pte is valid.*/
1794
1795         _PTE_OFFSET(a0, a1, a4)
1796         l32i    a4, a0, 0               # read pteval
1797         bbci.l  a4, _PAGE_WRITABLE_BIT, 2f
1798
1799         movi    a1, _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY | _PAGE_HW_WRITE
1800         or      a4, a4, a1
1801         rsr     a1, excvaddr
1802         s32i    a4, a0, 0
1803
1804         /* We need to flush the cache if we have page coloring. */
1805 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE) && XCHAL_DCACHE_IS_WRITEBACK
1806         dhwb    a0, 0
1807 #endif
1808         pdtlb   a0, a1
1809         wdtlb   a4, a0
1810
1811         /* Exit critical section. */
1812
1813         movi    a0, 0
1814         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1815
1816         /* Restore the working registers, and return. */
1817
1818         l32i    a4, a2, PT_AREG4
1819         l32i    a1, a2, PT_AREG1
1820         l32i    a0, a2, PT_AREG0
1821         l32i    a2, a2, PT_DEPC
1822
1823         /* Restore excsave1 and a3. */
1824
1825         xsr     a3, excsave1
1826         bgeui   a2, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
1827
1828         rsr     a2, depc
1829         rfe
1830
1831         /* Double exception. Restore FIXUP handler and return. */
1832
1833 1:      xsr     a2, depc
1834         esync
1835         rfde
1836
1837 9:      l32i    a0, a1, TASK_ACTIVE_MM  # unlikely case mm == 0
1838         j       8b
1839
1840 2:      /* If there was a problem, handle fault in C */
1841
1842         rsr     a4, depc        # still holds a2
1843         xsr     a3, excsave1
1844         s32i    a4, a2, PT_AREG2
1845         s32i    a3, a2, PT_AREG3
1846         l32i    a4, a2, PT_AREG4
1847         mov     a1, a2
1848
1849         rsr     a2, ps
1850         bbsi.l  a2, PS_UM_BIT, 1f
1851         j       _kernel_exception
1852 1:      j       _user_exception
1853
1854 ENDPROC(fast_store_prohibited)
1855
1856 #endif /* CONFIG_MMU */
1857
1858 /*
1859  * System Calls.
1860  *
1861  * void system_call (struct pt_regs* regs, int exccause)
1862  *                            a2                 a3
1863  */
1864
1865 ENTRY(system_call)
1866
1867         entry   a1, 32
1868
1869         /* regs->syscall = regs->areg[2] */
1870
1871         l32i    a3, a2, PT_AREG2
1872         mov     a6, a2
1873         movi    a4, do_syscall_trace_enter
1874         s32i    a3, a2, PT_SYSCALL
1875         callx4  a4
1876
1877         /* syscall = sys_call_table[syscall_nr] */
1878
1879         movi    a4, sys_call_table;
1880         movi    a5, __NR_syscall_count
1881         movi    a6, -ENOSYS
1882         bgeu    a3, a5, 1f
1883
1884         addx4   a4, a3, a4
1885         l32i    a4, a4, 0
1886         movi    a5, sys_ni_syscall;
1887         beq     a4, a5, 1f
1888
1889         /* Load args: arg0 - arg5 are passed via regs. */
1890
1891         l32i    a6, a2, PT_AREG6
1892         l32i    a7, a2, PT_AREG3
1893         l32i    a8, a2, PT_AREG4
1894         l32i    a9, a2, PT_AREG5
1895         l32i    a10, a2, PT_AREG8
1896         l32i    a11, a2, PT_AREG9
1897
1898         /* Pass one additional argument to the syscall: pt_regs (on stack) */
1899         s32i    a2, a1, 0
1900
1901         callx4  a4
1902
1903 1:      /* regs->areg[2] = return_value */
1904
1905         s32i    a6, a2, PT_AREG2
1906         movi    a4, do_syscall_trace_leave
1907         mov     a6, a2
1908         callx4  a4
1909         retw
1910
1911 ENDPROC(system_call)
1912
1913
1914 /*
1915  * Task switch.
1916  *
1917  * struct task*  _switch_to (struct task* prev, struct task* next)
1918  *         a2                              a2                 a3
1919  */
1920
1921 ENTRY(_switch_to)
1922
1923         entry   a1, 16
1924
1925         mov     a12, a2                 # preserve 'prev' (a2)
1926         mov     a13, a3                 # and 'next' (a3)
1927
1928         l32i    a4, a2, TASK_THREAD_INFO
1929         l32i    a5, a3, TASK_THREAD_INFO
1930
1931         save_xtregs_user a4 a6 a8 a9 a10 a11 THREAD_XTREGS_USER
1932
1933         s32i    a0, a12, THREAD_RA      # save return address
1934         s32i    a1, a12, THREAD_SP      # save stack pointer
1935
1936         /* Disable ints while we manipulate the stack pointer. */
1937
1938         movi    a14, (1 << PS_EXCM_BIT) | LOCKLEVEL
1939         xsr     a14, ps
1940         rsr     a3, excsave1
1941         rsync
1942         s32i    a3, a3, EXC_TABLE_FIXUP /* enter critical section */
1943
1944         /* Switch CPENABLE */
1945
1946 #if (XTENSA_HAVE_COPROCESSORS || XTENSA_HAVE_IO_PORTS)
1947         l32i    a3, a5, THREAD_CPENABLE
1948         xsr     a3, cpenable
1949         s32i    a3, a4, THREAD_CPENABLE
1950 #endif
1951
1952         /* Flush register file. */
1953
1954         call0   _spill_registers        # destroys a3, a4, and SAR
1955
1956         /* Set kernel stack (and leave critical section)
1957          * Note: It's save to set it here. The stack will not be overwritten
1958          *       because the kernel stack will only be loaded again after
1959          *       we return from kernel space.
1960          */
1961
1962         rsr     a3, excsave1            # exc_table
1963         movi    a6, 0
1964         addi    a7, a5, PT_REGS_OFFSET
1965         s32i    a6, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1966         s32i    a7, a3, EXC_TABLE_KSTK
1967
1968         /* restore context of the task 'next' */
1969
1970         l32i    a0, a13, THREAD_RA      # restore return address
1971         l32i    a1, a13, THREAD_SP      # restore stack pointer
1972
1973         load_xtregs_user a5 a6 a8 a9 a10 a11 THREAD_XTREGS_USER
1974
1975         wsr     a14, ps
1976         mov     a2, a12                 # return 'prev'
1977         rsync
1978
1979         retw
1980
1981 ENDPROC(_switch_to)
1982
1983 ENTRY(ret_from_fork)
1984
1985         /* void schedule_tail (struct task_struct *prev)
1986          * Note: prev is still in a6 (return value from fake call4 frame)
1987          */
1988         movi    a4, schedule_tail
1989         callx4  a4
1990
1991         movi    a4, do_syscall_trace_leave
1992         mov     a6, a1
1993         callx4  a4
1994
1995         j       common_exception_return
1996
1997 ENDPROC(ret_from_fork)
1998
1999 /*
2000  * Kernel thread creation helper
2001  * On entry, set up by copy_thread: a2 = thread_fn, a3 = thread_fn arg
2002  *           left from _switch_to: a6 = prev
2003  */
2004 ENTRY(ret_from_kernel_thread)
2005
2006         call4   schedule_tail
2007         mov     a6, a3
2008         callx4  a2
2009         j       common_exception_return
2010
2011 ENDPROC(ret_from_kernel_thread)