/*
 * Low-level system-call handling, trap handlers and context-switching
 *
 * Copyright (C) 2008-2009 Michal Simek <monstr@monstr.eu>
 * Copyright (C) 2008-2009 PetaLogix
 * Copyright (C) 2003  John Williams <jwilliams@itee.uq.edu.au>
 * Copyright (C) 2001,2002 NEC Corporation
 * Copyright (C) 2001,2002 Miles Bader <miles@gnu.org>
 *
 * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General
 * Public License. See the file COPYING in the main directory of this
 * archive for more details.
 *
 * Written by Miles Bader <miles@gnu.org>
 * Heavily modified by John Williams for Microblaze
 */

#include <linux/sys.h>
#include <linux/linkage.h>

#include <asm/entry.h>
#include <asm/current.h>
#include <asm/processor.h>
#include <asm/exceptions.h>
#include <asm/asm-offsets.h>
#include <asm/thread_info.h>

#include <asm/page.h>
#include <asm/unistd.h>
#include <asm/xilinx_mb_manager.h>

#include <linux/errno.h>
#include <asm/signal.h>
#include <asm/mmu.h>

#undef DEBUG

#ifdef DEBUG
/* Create space for syscalls counting. */
.section .data
.global syscall_debug_table
.align 4
syscall_debug_table:
 .space (__NR_syscalls * 4)
#endif /* DEBUG */

#define C_ENTRY(name) .globl name; .align 4; name

/*
 * Various ways of setting and clearing BIP in flags reg.
 * This is mucky, but necessary using microblaze version that
 * allows msr ops to write to BIP
 */
#if CONFIG_XILINX_MICROBLAZE0_USE_MSR_INSTR
 .macro clear_bip
 msrclr r0, MSR_BIP
 .endm

 .macro set_bip
 msrset r0, MSR_BIP
 .endm

 .macro clear_eip
 msrclr r0, MSR_EIP
 .endm

 .macro set_ee
 msrset r0, MSR_EE
 .endm

 .macro disable_irq
 msrclr r0, MSR_IE
 .endm

 .macro enable_irq
 msrset r0, MSR_IE
 .endm

 .macro set_ums
 msrset r0, MSR_UMS
 msrclr r0, MSR_VMS
 .endm

 .macro set_vms
 msrclr r0, MSR_UMS
 msrset r0, MSR_VMS
 .endm

 .macro clear_ums
 msrclr r0, MSR_UMS
 .endm

 .macro clear_vms_ums
 msrclr r0, MSR_VMS | MSR_UMS
 .endm
#else
 .macro clear_bip
 mfs r11, rmsr
 andi r11, r11, ~MSR_BIP
 mts rmsr, r11
 .endm

 .macro set_bip
 mfs r11, rmsr
 ori r11, r11, MSR_BIP
 mts rmsr, r11
 .endm

 .macro clear_eip
 mfs r11, rmsr
 andi r11, r11, ~MSR_EIP
 mts rmsr, r11
 .endm

 .macro set_ee
 mfs r11, rmsr
 ori r11, r11, MSR_EE
 mts rmsr, r11
 .endm

 .macro disable_irq
 mfs r11, rmsr
 andi r11, r11, ~MSR_IE
 mts rmsr, r11
 .endm

 .macro enable_irq
 mfs r11, rmsr
 ori r11, r11, MSR_IE
 mts rmsr, r11
 .endm

 .macro set_ums
 mfs r11, rmsr
 ori r11, r11, MSR_VMS
 andni r11, r11, MSR_UMS
 mts rmsr, r11
 .endm

 .macro set_vms
 mfs r11, rmsr
 ori r11, r11, MSR_VMS
 andni r11, r11, MSR_UMS
 mts rmsr, r11
 .endm

 .macro clear_ums
 mfs r11, rmsr
 andni r11, r11, MSR_UMS
 mts rmsr,r11
 .endm

 .macro clear_vms_ums
 mfs r11, rmsr
 andni r11, r11, (MSR_VMS|MSR_UMS)
 mts rmsr,r11
 .endm
#endif

/* Define how to call high-level functions. With MMU, virtual mode must be
 * enabled when calling the high-level function. Clobbers R11.
 * VM_ON, VM_OFF, DO_JUMP_BIPCLR, DO_CALL
 */

/* turn on virtual protected mode save */
#define VM_ON  \
 set_ums; \
 rted r0, 2f; \
 nop; \
2:

/* turn off virtual protected mode save and user mode save*/
#define VM_OFF   \
 clear_vms_ums;  \
 rted r0, TOPHYS(1f); \
 nop; \
1:

#define SAVE_REGS \
 swi r2, r1, PT_R2; /* Save SDA */ \
 swi r3, r1, PT_R3;     \
 swi r4, r1, PT_R4;     \
 swi r5, r1, PT_R5;     \
 swi r6, r1, PT_R6;     \
 swi r7, r1, PT_R7;     \
 swi r8, r1, PT_R8;     \
 swi r9, r1, PT_R9;     \
 swi r10, r1, PT_R10;     \
 swi r11, r1, PT_R11; /* save clobbered regs after rval */\
 swi r12, r1, PT_R12;     \
 swi r13, r1, PT_R13; /* Save SDA2 */ \
 swi r14, r1, PT_PC; /* PC, before IRQ/trap */ \
 swi r15, r1, PT_R15; /* Save LP */ \
 swi r16, r1, PT_R16;     \
 swi r17, r1, PT_R17;     \
 swi r18, r1, PT_R18; /* Save asm scratch reg */ \
 swi r19, r1, PT_R19;     \
 swi r20, r1, PT_R20;     \
 swi r21, r1, PT_R21;     \
 swi r22, r1, PT_R22;     \
 swi r23, r1, PT_R23;     \
 swi r24, r1, PT_R24;     \
 swi r25, r1, PT_R25;     \
 swi r26, r1, PT_R26;     \
 swi r27, r1, PT_R27;     \
 swi r28, r1, PT_R28;     \
 swi r29, r1, PT_R29;     \
 swi r30, r1, PT_R30;     \
 swi r31, r1, PT_R31; /* Save current task reg */ \
 mfs r11, rmsr;  /* save MSR */ \
 swi r11, r1, PT_MSR;

#define RESTORE_REGS_GP \
 lwi r2, r1, PT_R2; /* restore SDA */ \
 lwi r3, r1, PT_R3;     \
 lwi r4, r1, PT_R4;     \
 lwi r5, r1, PT_R5;     \
 lwi r6, r1, PT_R6;     \
 lwi r7, r1, PT_R7;     \
 lwi r8, r1, PT_R8;     \
 lwi r9, r1, PT_R9;     \
 lwi r10, r1, PT_R10;     \
 lwi r11, r1, PT_R11; /* restore clobbered regs after rval */\
 lwi r12, r1, PT_R12;     \
 lwi r13, r1, PT_R13; /* restore SDA2 */ \
 lwi r14, r1, PT_PC; /* RESTORE_LINK PC, before IRQ/trap */\
 lwi r15, r1, PT_R15; /* restore LP */ \
 lwi r16, r1, PT_R16;     \
 lwi r17, r1, PT_R17;     \
 lwi r18, r1, PT_R18; /* restore asm scratch reg */ \
 lwi r19, r1, PT_R19;     \
 lwi r20, r1, PT_R20;     \
 lwi r21, r1, PT_R21;     \
 lwi r22, r1, PT_R22;     \
 lwi r23, r1, PT_R23;     \
 lwi r24, r1, PT_R24;     \
 lwi r25, r1, PT_R25;     \
 lwi r26, r1, PT_R26;     \
 lwi r27, r1, PT_R27;     \
 lwi r28, r1, PT_R28;     \
 lwi r29, r1, PT_R29;     \
 lwi r30, r1, PT_R30;     \
 lwi r31, r1, PT_R31; /* Restore cur task reg */

#define RESTORE_REGS \
 lwi r11, r1, PT_MSR;     \
 mts rmsr , r11;      \
 RESTORE_REGS_GP

#define RESTORE_REGS_RTBD \
 lwi r11, r1, PT_MSR;     \
 andni r11, r11, MSR_EIP;          /* clear EIP */             \
 ori r11, r11, MSR_EE | MSR_BIP; /* set EE and BIP */        \
 mts rmsr , r11;      \
 RESTORE_REGS_GP

#define SAVE_STATE \
 swi r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP)); /* save stack */ \
 /* See if already in kernel mode.*/ \
 mfs r1, rmsr;      \
 andi r1, r1, MSR_UMS;     \
 bnei r1, 1f;      \
 /* Kernel-mode state save.  */ \
 /* Reload kernel stack-ptr. */ \
 lwi r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));   \
 /* FIXME: I can add these two lines to one */ \
 /* tophys(r1,r1); */ \
 /* addik r1, r1, -PT_SIZE; */ \
 addik r1, r1, CONFIG_KERNEL_BASE_ADDR - CONFIG_KERNEL_START - PT_SIZE; \
 SAVE_REGS       \
 brid 2f;       \
 swi r1, r1, PT_MODE;       \
1: /* User-mode state save.  */ \
 lwi r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE)); /* get saved current */\
 tophys(r1,r1);       \
 lwi r1, r1, TS_THREAD_INFO; /* get the thread info */ \
 /* MS these three instructions can be added to one */ \
 /* addik r1, r1, THREAD_SIZE; */ \
 /* tophys(r1,r1); */ \
 /* addik r1, r1, -PT_SIZE; */ \
 addik r1, r1, THREAD_SIZE + CONFIG_KERNEL_BASE_ADDR - CONFIG_KERNEL_START - PT_SIZE; \
 SAVE_REGS       \
 lwi r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));   \
 swi r11, r1, PT_R1; /* Store user SP.  */ \
 swi r0, r1, PT_MODE; /* Was in user-mode.  */ \
 /* MS: I am clearing UMS even in case when I come from kernel space */ \
 clear_ums;        \
2: lwi CURRENT_TASK, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));

.text

.extern cpuinfo

C_ENTRY(mb_flush_dcache):
 addik r1, r1, -PT_SIZE
 SAVE_REGS

 addik r3, r0, cpuinfo
 lwi r7, r3, CI_DCS
 lwi r8, r3, CI_DCL
 sub r9, r7, r8
1:
 wdc.flush r9, r0
 bgtid r9, 1b
 addk r9, r9, r8

 RESTORE_REGS
 addik r1, r1, PT_SIZE
 rtsd r15, 8
 nop

C_ENTRY(mb_invalidate_icache):
 addik r1, r1, -PT_SIZE
 SAVE_REGS

 addik r3, r0, cpuinfo
 lwi r7, r3, CI_ICS
 lwi r8, r3, CI_ICL
 sub r9, r7, r8
1:
 wic  r9, r0
 bgtid r9, 1b
 addk r9, r9, r8

 RESTORE_REGS
 addik r1, r1, PT_SIZE
 rtsd r15, 8
 nop

/*
 * User trap.
 *
 * System calls are handled here.
 *
 * Syscall protocol:
 * Syscall number in r12, args in r5-r10
 * Return value in r3
 *
 * Trap entered via brki instruction, so BIP bit is set, and interrupts
 * are masked. This is nice, means we don't have to CLI before state save
 */
C_ENTRY(_user_exception):
 swi r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP)) /* save stack */
 addi r14, r14, 4 /* return address is 4 byte after call */

 lwi r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE)); /* get saved current */
 tophys(r1,r1);
 lwi r1, r1, TS_THREAD_INFO; /* get stack from task_struct */
/* calculate kernel stack pointer from task struct 8k */
 addik r1, r1, THREAD_SIZE;
 tophys(r1,r1);

 addik r1, r1, -PT_SIZE; /* Make room on the stack.  */
 SAVE_REGS
 swi r0, r1, PT_R3
 swi r0, r1, PT_R4

 swi r0, r1, PT_MODE;   /* Was in user-mode. */
 lwi r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));
 swi r11, r1, PT_R1;  /* Store user SP.  */
 clear_ums;
2: lwi CURRENT_TASK, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));
 /* Save away the syscall number.  */
 swi r12, r1, PT_R0;
 tovirt(r1,r1)

/* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8*/
/* Jump to the appropriate function for the system call number in r12
 * (r12 is not preserved), or return an error if r12 is not valid. The LP
 * register should point to the location where
 * the called function should return.  [note that MAKE_SYS_CALL uses label 1] */

 /* Step into virtual mode */
 rtbd r0, 3f
 nop
3:
 lwi r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO /* get thread info */
 lwi r11, r11, TI_FLAGS  /* get flags in thread info */
 andi r11, r11, _TIF_WORK_SYSCALL_MASK
 beqi r11, 4f

 addik r3, r0, -ENOSYS
 swi r3, r1, PT_R3
 brlid r15, do_syscall_trace_enter
 addik r5, r1, PT_R0

 # do_syscall_trace_enter returns the new syscall nr.
 addk r12, r0, r3
 lwi r5, r1, PT_R5;
 lwi r6, r1, PT_R6;
 lwi r7, r1, PT_R7;
 lwi r8, r1, PT_R8;
 lwi r9, r1, PT_R9;
 lwi r10, r1, PT_R10;
4:
/* Jump to the appropriate function for the system call number in r12
 * (r12 is not preserved), or return an error if r12 is not valid.
 * The LP register should point to the location where the called function
 * should return.  [note that MAKE_SYS_CALL uses label 1] */
 /* See if the system call number is valid */
 blti r12, 5f
 addi r11, r12, -__NR_syscalls;
 bgei r11, 5f;
 /* Figure out which function to use for this system call.  */
 /* Note Microblaze barrel shift is optional, so don't rely on it */
 add r12, r12, r12;   /* convert num -> ptr */
 add r12, r12, r12;
 addi r30, r0, 1   /* restarts allowed */

#ifdef DEBUG
 /* Trac syscalls and stored them to syscall_debug_table */
 /* The first syscall location stores total syscall number */
 lwi r3, r0, syscall_debug_table
 addi r3, r3, 1
 swi r3, r0, syscall_debug_table
 lwi r3, r12, syscall_debug_table
 addi r3, r3, 1
 swi r3, r12, syscall_debug_table
#endif

 # Find and jump into the syscall handler.
 lwi r12, r12, sys_call_table
 /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
 addi r15, r0, ret_from_trap-8
 bra r12

 /* The syscall number is invalid, return an error.  */
5:
 braid ret_from_trap
 addi r3, r0, -ENOSYS;

/* Entry point used to return from a syscall/trap */
/* We re-enable BIP bit before state restore */
C_ENTRY(ret_from_trap):
 swi r3, r1, PT_R3
 swi r4, r1, PT_R4

 lwi r11, r1, PT_MODE;
/* See if returning to kernel mode, if so, skip resched &c.  */
 bnei r11, 2f;
 /* We're returning to user mode, so check for various conditions that
 * trigger rescheduling. */
 /* FIXME: Restructure all these flag checks. */
 lwi r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO; /* get thread info */
 lwi r11, r11, TI_FLAGS;  /* get flags in thread info */
 andi r11, r11, _TIF_WORK_SYSCALL_MASK
 beqi r11, 1f

 brlid r15, do_syscall_trace_leave
 addik r5, r1, PT_R0
1:
 /* We're returning to user mode, so check for various conditions that
 * trigger rescheduling. */
 /* get thread info from current task */
 lwi r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;
 lwi r19, r11, TI_FLAGS;  /* get flags in thread info */
 andi r11, r19, _TIF_NEED_RESCHED;
 beqi r11, 5f;

 bralid r15, schedule; /* Call scheduler */
 nop;    /* delay slot */
 bri 1b

 /* Maybe handle a signal */
5:
 andi r11, r19, _TIF_SIGPENDING | _TIF_NOTIFY_RESUME;
 beqi r11, 4f;  /* Signals to handle, handle them */

 addik r5, r1, 0;  /* Arg 1: struct pt_regs *regs */
 bralid r15, do_notify_resume; /* Handle any signals */
 add r6, r30, r0;  /* Arg 2: int in_syscall */
 add r30, r0, r0  /* no more restarts */
 bri 1b

/* Finally, return to user state.  */
4: set_bip;   /*  Ints masked for state restore */
 swi CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE); /* save current */
 VM_OFF;
 tophys(r1,r1);
 RESTORE_REGS_RTBD;
 addik r1, r1, PT_SIZE  /* Clean up stack space.  */
 lwi r1, r1, PT_R1 - PT_SIZE;/* Restore user stack pointer. */
 bri 6f;

/* Return to kernel state.  */
2: set_bip;   /*  Ints masked for state restore */
 VM_OFF;
 tophys(r1,r1);
 RESTORE_REGS_RTBD;
 addik r1, r1, PT_SIZE  /* Clean up stack space.  */
 tovirt(r1,r1);
6:
TRAP_return:  /* Make global symbol for debugging */
 rtbd r14, 0; /* Instructions to return from an IRQ */
 nop;


/* This the initial entry point for a new child thread, with an appropriate
   stack in place that makes it look like the child is in the middle of a
   syscall.  This function is actually `returned to' from switch_thread
   (copy_thread makes ret_from_fork the return address in each new thread's
   saved context).  */
C_ENTRY(ret_from_fork):
 bralid r15, schedule_tail; /* ...which is schedule_tail's arg */
 add r5, r3, r0; /* switch_thread returns the prev task */
    /* ( in the delay slot ) */
 brid ret_from_trap; /* Do normal trap return */
 add r3, r0, r0; /* Child's fork call should return 0. */

C_ENTRY(ret_from_kernel_thread):
 bralid r15, schedule_tail; /* ...which is schedule_tail's arg */
 add r5, r3, r0; /* switch_thread returns the prev task */
    /* ( in the delay slot ) */
 brald r15, r20 /* fn was left in r20 */
 addk r5, r0, r19 /* ... and argument - in r19 */
 brid ret_from_trap
 add r3, r0, r0

C_ENTRY(sys_rt_sigreturn_wrapper):
 addik r30, r0, 0  /* no restarts */
 brid sys_rt_sigreturn /* Do real work */
 addik r5, r1, 0;  /* add user context as 1st arg */

/*
 * HW EXCEPTION rutine start
 */
C_ENTRY(full_exception_trap):
 /* adjust exception address for privileged instruction
 * for finding where is it */
 addik r17, r17, -4
 SAVE_STATE /* Save registers */
 /* PC, before IRQ/trap - this is one instruction above */
 swi r17, r1, PT_PC;
 tovirt(r1,r1)
 /* FIXME this can be store directly in PT_ESR reg.
 * I tested it but there is a fault */
 /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
 addik r15, r0, ret_from_exc - 8
 mfs r6, resr
 mfs r7, rfsr;  /* save FSR */
 mts rfsr, r0; /* Clear sticky fsr */
 rted r0, full_exception
 addik r5, r1, 0   /* parameter struct pt_regs * regs */

/*
 * Unaligned data trap.
 *
 * Unaligned data trap last on 4k page is handled here.
 *
 * Trap entered via exception, so EE bit is set, and interrupts
 * are masked.  This is nice, means we don't have to CLI before state save
 *
 * The assembler routine is in "arch/microblaze/kernel/hw_exception_handler.S"
 */
C_ENTRY(unaligned_data_trap):
 /* MS: I have to save r11 value and then restore it because
  * set_bit, clear_eip, set_ee use r11 as temp register if MSR
  * instructions are not used. We don't need to do if MSR instructions
  * are used and they use r0 instead of r11.
  * I am using ENTRY_SP which should be primary used only for stack
 * pointer saving. */
 swi r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));
 set_bip;        /* equalize initial state for all possible entries */
 clear_eip;
 set_ee;
 lwi r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));
 SAVE_STATE  /* Save registers.*/
 /* PC, before IRQ/trap - this is one instruction above */
 swi r17, r1, PT_PC;
 tovirt(r1,r1)
 /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
 addik r15, r0, ret_from_exc-8
 mfs r3, resr  /* ESR */
 mfs r4, rear  /* EAR */
 rtbd r0, _unaligned_data_exception
 addik r7, r1, 0  /* parameter struct pt_regs * regs */

/*
 * Page fault traps.
 *
 * If the real exception handler (from hw_exception_handler.S) didn't find
 * the mapping for the process, then we're thrown here to handle such situation.
 *
 * Trap entered via exceptions, so EE bit is set, and interrupts
 * are masked.  This is nice, means we don't have to CLI before state save
 *
 * Build a standard exception frame for TLB Access errors.  All TLB exceptions
 * will bail out to this point if they can't resolve the lightweight TLB fault.
 *
 * The C function called is in "arch/microblaze/mm/fault.c", declared as:
 * void do_page_fault(struct pt_regs *regs,
 *    unsigned long address,
 *    unsigned long error_code)
 */
/* data and intruction trap - which is choose is resolved int fault.c */
C_ENTRY(page_fault_data_trap):
 SAVE_STATE  /* Save registers.*/
 /* PC, before IRQ/trap - this is one instruction above */
 swi r17, r1, PT_PC;
 tovirt(r1,r1)
 /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
 addik r15, r0, ret_from_exc-8
 mfs r6, rear  /* parameter unsigned long address */
 mfs r7, resr  /* parameter unsigned long error_code */
 rted r0, do_page_fault
 addik r5, r1, 0  /* parameter struct pt_regs * regs */

C_ENTRY(page_fault_instr_trap):
 SAVE_STATE  /* Save registers.*/
 /* PC, before IRQ/trap - this is one instruction above */
 swi r17, r1, PT_PC;
 tovirt(r1,r1)
 /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
 addik r15, r0, ret_from_exc-8
 mfs r6, rear  /* parameter unsigned long address */
 ori r7, r0, 0  /* parameter unsigned long error_code */
 rted r0, do_page_fault
 addik r5, r1, 0  /* parameter struct pt_regs * regs */

/* Entry point used to return from an exception.  */
C_ENTRY(ret_from_exc):
 lwi r11, r1, PT_MODE;
 bnei r11, 2f;  /* See if returning to kernel mode, */
     /* ... if so, skip resched &c.  */

 /* We're returning to user mode, so check for various conditions that
   trigger rescheduling. */
1:
 lwi r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO; /* get thread info */
 lwi r19, r11, TI_FLAGS; /* get flags in thread info */
 andi r11, r19, _TIF_NEED_RESCHED;
 beqi r11, 5f;

/* Call the scheduler before returning from a syscall/trap. */
 bralid r15, schedule; /* Call scheduler */
 nop;    /* delay slot */
 bri 1b

 /* Maybe handle a signal */
5: andi r11, r19, _TIF_SIGPENDING | _TIF_NOTIFY_RESUME;
 beqi r11, 4f;  /* Signals to handle, handle them */

 /*
  * Handle a signal return; Pending signals should be in r18.
  *
  * Not all registers are saved by the normal trap/interrupt entry
  * points (for instance, call-saved registers (because the normal
  * C-compiler calling sequence in the kernel makes sure they're
  * preserved), and call-clobbered registers in the case of
  * traps), but signal handlers may want to examine or change the
  * complete register state.  Here we save anything not saved by
  * the normal entry sequence, so that it may be safely restored
 * (in a possibly modified form) after do_notify_resume returns. */
 addik r5, r1, 0;  /* Arg 1: struct pt_regs *regs */
 bralid r15, do_notify_resume; /* Handle any signals */
 addi r6, r0, 0;  /* Arg 2: int in_syscall */
 bri 1b

/* Finally, return to user state.  */
4: set_bip;   /* Ints masked for state restore */
 swi CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE); /* save current */
 VM_OFF;
 tophys(r1,r1);

 RESTORE_REGS_RTBD;
 addik r1, r1, PT_SIZE  /* Clean up stack space.  */

 lwi r1, r1, PT_R1 - PT_SIZE; /* Restore user stack pointer. */
 bri 6f;
/* Return to kernel state.  */
2: set_bip;   /* Ints masked for state restore */
 VM_OFF;
 tophys(r1,r1);
 RESTORE_REGS_RTBD;
 addik r1, r1, PT_SIZE  /* Clean up stack space.  */

 tovirt(r1,r1);
6:
EXC_return:  /* Make global symbol for debugging */
 rtbd r14, 0; /* Instructions to return from an IRQ */
 nop;

/*
 * HW EXCEPTION rutine end
 */

/*
 * Hardware maskable interrupts.
 *
 * The stack-pointer (r1) should have already been saved to the memory
 * location PER_CPU(ENTRY_SP).
 */
C_ENTRY(_interrupt):
/* MS: we are in physical address */
/* Save registers, switch to proper stack, convert SP to virtual.*/
 swi r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP))
 /* MS: See if already in kernel mode. */
 mfs r1, rmsr
 nop
 andi r1, r1, MSR_UMS
 bnei r1, 1f

/* Kernel-mode state save. */
 lwi r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP))
 tophys(r1,r1); /* MS: I have in r1 physical address where stack is */
 /* save registers */
/* MS: Make room on the stack -> activation record */
 addik r1, r1, -PT_SIZE;
 SAVE_REGS
 brid 2f;
 swi r1, r1, PT_MODE; /* 0 - user mode, 1 - kernel mode */
1:
/* User-mode state save. */
 /* MS: get the saved current */
 lwi r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));
 tophys(r1,r1);
 lwi r1, r1, TS_THREAD_INFO;
 addik r1, r1, THREAD_SIZE;
 tophys(r1,r1);
 /* save registers */
 addik r1, r1, -PT_SIZE;
 SAVE_REGS
 /* calculate mode */
 swi r0, r1, PT_MODE;
 lwi r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));
 swi r11, r1, PT_R1;
 clear_ums;
2:
 lwi CURRENT_TASK, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));
 tovirt(r1,r1)
 addik r15, r0, irq_call;
irq_call:rtbd r0, do_IRQ;
 addik r5, r1, 0;

/* MS: we are in virtual mode */
ret_from_irq:
 lwi r11, r1, PT_MODE;
 bnei r11, 2f;

1:
 lwi r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;
 lwi r19, r11, TI_FLAGS; /* MS: get flags from thread info */
 andi r11, r19, _TIF_NEED_RESCHED;
 beqi r11, 5f
 bralid r15, schedule;
 nop; /* delay slot */
 bri 1b

    /* Maybe handle a signal */
5: andi r11, r19, _TIF_SIGPENDING | _TIF_NOTIFY_RESUME;
 beqid r11, no_intr_resched
/* Handle a signal return; Pending signals should be in r18. */
 addik r5, r1, 0; /* Arg 1: struct pt_regs *regs */
 bralid r15, do_notify_resume; /* Handle any signals */
 addi r6, r0, 0; /* Arg 2: int in_syscall */
 bri 1b

/* Finally, return to user state. */
no_intr_resched:
    /* Disable interrupts, we are now committed to the state restore */
 disable_irq
 swi CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE);
 VM_OFF;
 tophys(r1,r1);
 RESTORE_REGS
 addik r1, r1, PT_SIZE /* MS: Clean up stack space. */
 lwi r1, r1, PT_R1 - PT_SIZE;
 bri 6f;
/* MS: Return to kernel state. */
2:
#ifdef CONFIG_PREEMPTION
 lwi r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;
 /* MS: get preempt_count from thread info */
 lwi r5, r11, TI_PREEMPT_COUNT;
 bgti r5, restore;

 lwi r5, r11, TI_FLAGS;  /* get flags in thread info */
 andi r5, r5, _TIF_NEED_RESCHED;
 beqi r5, restore /* if zero jump over */

 /* interrupts are off that's why I am calling preempt_chedule_irq */
 bralid r15, preempt_schedule_irq
 nop
restore:
#endif
 VM_OFF /* MS: turn off MMU */
 tophys(r1,r1)
 RESTORE_REGS
 addik r1, r1, PT_SIZE /* MS: Clean up stack space. */
 tovirt(r1,r1);
6:
IRQ_return: /* MS: Make global symbol for debugging */
 rtid r14, 0
 nop

#ifdef CONFIG_MB_MANAGER

#define PT_PID  PT_SIZE
#define PT_TLBI  PT_SIZE + 4
#define PT_ZPR  PT_SIZE + 8
#define PT_TLBL0 PT_SIZE + 12
#define PT_TLBH0 PT_SIZE + 16

C_ENTRY(_xtmr_manager_reset):
 lwi r1, r0, xmb_manager_stackpointer

 /* Restore MSR */
 lwi r2, r1, PT_MSR
 mts rmsr, r2
 bri 4

 /* restore Special purpose registers */
 lwi r2, r1, PT_PID
 mts rpid, r2

 lwi r2, r1, PT_TLBI
 mts rtlbx, r2

 lwi r2, r1, PT_ZPR
 mts rzpr, r2

#if CONFIG_XILINX_MICROBLAZE0_USE_FPU
 lwi r2, r1, PT_FSR
 mts rfsr, r2
#endif

 /* restore all the tlb's */
 addik r3, r0, TOPHYS(tlb_skip)
 addik r6, r0, PT_TLBL0
 addik r7, r0, PT_TLBH0
restore_tlb:
 add r6, r6, r1
 add r7, r7, r1
 lwi r2, r6, 0
 mts  rtlblo, r2
 lwi r2, r7, 0
 mts rtlbhi, r2
 addik r6, r6, 4
 addik r7, r7, 4
 bgtid r3, restore_tlb
 addik r3, r3, -1

 lwi   r5, r0, TOPHYS(xmb_manager_dev)
 lwi r8, r0, TOPHYS(xmb_manager_reset_callback)
 set_vms
 /* return from reset need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
 addik   r15, r0, ret_from_reset - 8
 rtbd r8, 0
 nop

ret_from_reset:
 set_bip /* Ints masked for state restore */
 VM_OFF
 /* MS: Restore all regs */
 RESTORE_REGS
 lwi r14, r1, PT_R14
 lwi r16, r1, PT_PC
 addik r1, r1, PT_SIZE + 36
 rtbd r16, 0
 nop

/*
 * Break handler for MB Manager. Enter to _xmb_manager_break by
 * injecting fault in one of the TMR Microblaze core.
 * FIXME: This break handler supports getting
 * called from kernel space only.
 */
C_ENTRY(_xmb_manager_break):
 /*
  * Reserve memory in the stack for context store/restore
  * (which includes memory for storing tlbs (max two tlbs))
 */
 addik r1, r1, -PT_SIZE - 36
 swi r1, r0, xmb_manager_stackpointer
 SAVE_REGS
 swi r14, r1, PT_R14 /* rewrite saved R14 value */
 swi r16, r1, PT_PC; /* PC and r16 are the same */

 lwi r6, r0, TOPHYS(xmb_manager_baseaddr)
 lwi r7, r0, TOPHYS(xmb_manager_crval)
 /*
  * When the break vector gets asserted because of error injection,
  * the break signal must be blocked before exiting from the
  * break handler, below code configures the tmr manager
  * control register to block break signal.
 */
 swi r7, r6, 0

 /* Save the special purpose registers  */
 mfs r2, rpid
 swi r2, r1, PT_PID

 mfs r2, rtlbx
 swi r2, r1, PT_TLBI

 mfs r2, rzpr
 swi r2, r1, PT_ZPR

#if CONFIG_XILINX_MICROBLAZE0_USE_FPU
 mfs r2, rfsr
 swi r2, r1, PT_FSR
#endif
 mfs r2, rmsr
 swi r2, r1, PT_MSR

 /* Save all the tlb's */
 addik r3, r0, TOPHYS(tlb_skip)
 addik r6, r0, PT_TLBL0
 addik r7, r0, PT_TLBH0
save_tlb:
 add r6, r6, r1
 add r7, r7, r1
 mfs r2, rtlblo
 swi r2, r6, 0
 mfs r2, rtlbhi
 swi r2, r7, 0
 addik r6, r6, 4
 addik r7, r7, 4
 bgtid r3, save_tlb
 addik r3, r3, -1

 lwi   r5, r0, TOPHYS(xmb_manager_dev)
 lwi r8, r0, TOPHYS(xmb_manager_callback)
 /* return from break need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
 addik   r15, r0, ret_from_break - 8
 rtbd r8, 0
 nop

ret_from_break:
 /* flush the d-cache */
 bralid r15, mb_flush_dcache
 nop

 /*
  * To make sure microblaze i-cache is in a proper state
  * invalidate the i-cache.
 */
 bralid r15, mb_invalidate_icache
 nop

 set_bip; /* Ints masked for state restore */
 VM_OFF;
 mbar 1
 mbar 2
 bri 4
 suspend
 nop
#endif

/*
 * Debug trap for KGDB. Enter to _debug_exception by brki r16, 0x18
 * and call handling function with saved pt_regs
 */
C_ENTRY(_debug_exception):
 /* BIP bit is set on entry, no interrupts can occur */
 swi r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP))

 mfs r1, rmsr
 nop
 andi r1, r1, MSR_UMS
 bnei r1, 1f
/* MS: Kernel-mode state save - kgdb */
 lwi r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP)); /* Reload kernel stack-ptr*/

 /* BIP bit is set on entry, no interrupts can occur */
 addik   r1, r1, CONFIG_KERNEL_BASE_ADDR - CONFIG_KERNEL_START - PT_SIZE;
 SAVE_REGS;
 /* save all regs to pt_reg structure */
 swi r0, r1, PT_R0; /* R0 must be saved too */
 swi r14, r1, PT_R14 /* rewrite saved R14 value */
 swi r16, r1, PT_PC; /* PC and r16 are the same */
 /* save special purpose registers to pt_regs */
 mfs r11, rear;
 swi r11, r1, PT_EAR;
 mfs r11, resr;
 swi r11, r1, PT_ESR;
 mfs r11, rfsr;
 swi r11, r1, PT_FSR;

 /* stack pointer is in physical address at it is decrease
 * by PT_SIZE but we need to get correct R1 value */
 addik   r11, r1, CONFIG_KERNEL_START - CONFIG_KERNEL_BASE_ADDR + PT_SIZE;
 swi r11, r1, PT_R1
 /* MS: r31 - current pointer isn't changed */
 tovirt(r1,r1)
#ifdef CONFIG_KGDB
 addi r5, r1, 0 /* pass pt_reg address as the first arg */
 addik r15, r0, dbtrap_call; /* return address */
 rtbd r0, microblaze_kgdb_break
 nop;
#endif
 /* MS: Place handler for brki from kernel space if KGDB is OFF.
 * It is very unlikely that another brki instruction is called. */
 bri 0

/* MS: User-mode state save - gdb */
1: lwi r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE)); /* get saved current */
 tophys(r1,r1);
 lwi r1, r1, TS_THREAD_INFO; /* get the thread info */
 addik r1, r1, THREAD_SIZE; /* calculate kernel stack pointer */
 tophys(r1,r1);

 addik r1, r1, -PT_SIZE; /* Make room on the stack.  */
 SAVE_REGS;
 swi r16, r1, PT_PC; /* Save LP */
 swi r0, r1, PT_MODE; /* Was in user-mode.  */
 lwi r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));
 swi r11, r1, PT_R1; /* Store user SP.  */
 lwi CURRENT_TASK, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));
 tovirt(r1,r1)
 set_vms;
 addik r5, r1, 0;
 addik r15, r0, dbtrap_call;
dbtrap_call: /* Return point for kernel/user entry + 8 because of rtsd r15, 8 */
 rtbd r0, sw_exception
 nop

 /* MS: The first instruction for the second part of the gdb/kgdb */
 set_bip; /* Ints masked for state restore */
 lwi r11, r1, PT_MODE;
 bnei r11, 2f;
/* MS: Return to user space - gdb */
1:
 /* Get current task ptr into r11 */
 lwi r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO; /* get thread info */
 lwi r19, r11, TI_FLAGS; /* get flags in thread info */
 andi r11, r19, _TIF_NEED_RESCHED;
 beqi r11, 5f;

 /* Call the scheduler before returning from a syscall/trap. */
 bralid r15, schedule; /* Call scheduler */
 nop;    /* delay slot */
 bri 1b

 /* Maybe handle a signal */
5: andi r11, r19, _TIF_SIGPENDING | _TIF_NOTIFY_RESUME;
 beqi r11, 4f;  /* Signals to handle, handle them */

 addik r5, r1, 0;  /* Arg 1: struct pt_regs *regs */
 bralid r15, do_notify_resume; /* Handle any signals */
 addi  r6, r0, 0; /* Arg 2: int in_syscall */
 bri 1b

/* Finally, return to user state.  */
4: swi CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE); /* save current */
 VM_OFF;
 tophys(r1,r1);
 /* MS: Restore all regs */
 RESTORE_REGS_RTBD
 addik r1, r1, PT_SIZE  /* Clean up stack space */
 lwi r1, r1, PT_R1 - PT_SIZE; /* Restore user stack pointer */
DBTRAP_return_user: /* MS: Make global symbol for debugging */
 rtbd r16, 0; /* MS: Instructions to return from a debug trap */
 nop;

/* MS: Return to kernel state - kgdb */
2: VM_OFF;
 tophys(r1,r1);
 /* MS: Restore all regs */
 RESTORE_REGS_RTBD
 lwi r14, r1, PT_R14;
 lwi r16, r1, PT_PC;
 addik r1, r1, PT_SIZE; /* MS: Clean up stack space */
 tovirt(r1,r1);
DBTRAP_return_kernel: /* MS: Make global symbol for debugging */
 rtbd r16, 0; /* MS: Instructions to return from a debug trap */
 nop;


ENTRY(_switch_to)
 /* prepare return value */
 addk r3, r0, CURRENT_TASK

 /* save registers in cpu_context */
 /* use r11 and r12, volatile registers, as temp register */
 /* give start of cpu_context for previous process */
 addik r11, r5, TI_CPU_CONTEXT
 swi r1, r11, CC_R1
 swi r2, r11, CC_R2
 /* skip volatile registers.
 * they are saved on stack when we jumped to _switch_to() */
 /* dedicated registers */
 swi r13, r11, CC_R13
 swi r14, r11, CC_R14
 swi r15, r11, CC_R15
 swi r16, r11, CC_R16
 swi r17, r11, CC_R17
 swi r18, r11, CC_R18
 /* save non-volatile registers */
 swi r19, r11, CC_R19
 swi r20, r11, CC_R20
 swi r21, r11, CC_R21
 swi r22, r11, CC_R22
 swi r23, r11, CC_R23
 swi r24, r11, CC_R24
 swi r25, r11, CC_R25
 swi r26, r11, CC_R26
 swi r27, r11, CC_R27
 swi r28, r11, CC_R28
 swi r29, r11, CC_R29
 swi r30, r11, CC_R30
 /* special purpose registers */
 mfs r12, rmsr
 swi r12, r11, CC_MSR
 mfs r12, rear
 swi r12, r11, CC_EAR
 mfs r12, resr
 swi r12, r11, CC_ESR
 mfs r12, rfsr
 swi r12, r11, CC_FSR

 /* update r31, the current-give me pointer to task which will be next */
 lwi CURRENT_TASK, r6, TI_TASK
 /* stored it to current_save too */
 swi CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE)

 /* get new process' cpu context and restore */
 /* give me start where start context of next task */
 addik r11, r6, TI_CPU_CONTEXT

 /* non-volatile registers */
 lwi r30, r11, CC_R30
 lwi r29, r11, CC_R29
 lwi r28, r11, CC_R28
 lwi r27, r11, CC_R27
 lwi r26, r11, CC_R26
 lwi r25, r11, CC_R25
 lwi r24, r11, CC_R24
 lwi r23, r11, CC_R23
 lwi r22, r11, CC_R22
 lwi r21, r11, CC_R21
 lwi r20, r11, CC_R20
 lwi r19, r11, CC_R19
 /* dedicated registers */
 lwi r18, r11, CC_R18
 lwi r17, r11, CC_R17
 lwi r16, r11, CC_R16
 lwi r15, r11, CC_R15
 lwi r14, r11, CC_R14
 lwi r13, r11, CC_R13
 /* skip volatile registers */
 lwi r2, r11, CC_R2
 lwi r1, r11, CC_R1

 /* special purpose registers */
 lwi r12, r11, CC_FSR
 mts rfsr, r12
 lwi r12, r11, CC_MSR
 mts rmsr, r12

 rtsd r15, 8
 nop

#ifdef CONFIG_MB_MANAGER
.global xmb_inject_err
.section .text
.align 2
.ent xmb_inject_err
.type xmb_inject_err, @function
xmb_inject_err:
 addik r1, r1, -PT_SIZE
 SAVE_REGS

 /* Switch to real mode */
 VM_OFF;
 set_bip;
 mbar 1
 mbar 2
 bralid r15, XMB_INJECT_ERR_OFFSET
 nop;

 /* enable virtual mode */
 set_vms;
 /* barrier for instructions and data accesses */
 mbar 1
 mbar 2
 /*
  * Enable Interrupts, Virtual Protected Mode, equalize
  * initial state for all possible entries.
 */
 rtbd    r0, 1f
 nop;
1:
 RESTORE_REGS
 addik r1, r1, PT_SIZE
 rtsd r15, 8;
 nop;
.end xmb_inject_err

.section .data
.global xmb_manager_dev
.global xmb_manager_baseaddr
.global xmb_manager_crval
.global xmb_manager_callback
.global xmb_manager_reset_callback
.global xmb_manager_stackpointer
.align 4
xmb_manager_dev:
 .long 0
xmb_manager_baseaddr:
 .long 0
xmb_manager_crval:
 .long 0
xmb_manager_callback:
 .long 0
xmb_manager_reset_callback:
 .long 0
xmb_manager_stackpointer:
 .long 0

/*
 * When the break vector gets asserted because of error injection,
 * the break signal must be blocked before exiting from the
 * break handler, Below api updates the manager address and
 * control register and error count callback arguments,
 * which will be used by the break handler to block the
 * break and call the callback function.
 */
.global xmb_manager_register
.section .text
.align 2
.ent xmb_manager_register
.type xmb_manager_register, @function
xmb_manager_register:
 swi r5, r0, xmb_manager_baseaddr
 swi r6, r0, xmb_manager_crval
 swi r7, r0, xmb_manager_callback
 swi r8, r0, xmb_manager_dev
 swi r9, r0, xmb_manager_reset_callback

 rtsd r15, 8;
 nop;
.end xmb_manager_register
#endif

ENTRY(_reset)
 VM_OFF
 brai 0; /* Jump to reset vector */

 /* These are compiled and loaded into high memory, then
 * copied into place in mach_early_setup */
 .section .init.ivt, "ax"
#if CONFIG_MANUAL_RESET_VECTOR && !defined(CONFIG_MB_MANAGER)
 .org 0x0
 brai CONFIG_MANUAL_RESET_VECTOR
#elif defined(CONFIG_MB_MANAGER)
 .org 0x0
 brai TOPHYS(_xtmr_manager_reset);
#endif
 .org 0x8
 brai TOPHYS(_user_exception); /* syscall handler */
 .org 0x10
 brai TOPHYS(_interrupt); /* Interrupt handler */
#ifdef CONFIG_MB_MANAGER
 .org 0x18
 brai TOPHYS(_xmb_manager_break); /* microblaze manager break handler */
#else
 .org 0x18
 brai TOPHYS(_debug_exception); /* debug trap handler */
#endif
 .org 0x20
 brai TOPHYS(_hw_exception_handler); /* HW exception handler */

#ifdef CONFIG_MB_MANAGER
 /*
  * For TMR Inject API which injects the error should
  * be executed from LMB.
  * TMR Inject is programmed with address of 0x200 so that
  * when program counter matches with this address error will
  * be injected. 0x200 is expected to be next available bram
  * offset, hence used for this api.
 */
 .org XMB_INJECT_ERR_OFFSET
xmb_inject_error:
 nop
 rtsd r15, 8
 nop
#endif

.section .rodata,"a"
#include "syscall_table.S"

syscall_table_size=(.-sys_call_table)

type_SYSCALL:
 .ascii "SYSCALL\0"
type_IRQ:
 .ascii "IRQ\0"
type_IRQ_PREEMPT:
 .ascii "IRQ (PREEMPTED)\0"
type_SYSCALL_PREEMPT:
 .ascii " SYSCALL (PREEMPTED)\0"

 /*
  * Trap decoding for stack unwinder
  * Tuples are (start addr, end addr, string)
  * If return address lies on [start addr, end addr],
  * unwinder displays 'string'
 */

 .align 4
.global microblaze_trap_handlers
microblaze_trap_handlers:
 /* Exact matches come first */
 .word ret_from_trap; .word ret_from_trap   ; .word type_SYSCALL
 .word ret_from_irq ; .word ret_from_irq    ; .word type_IRQ
 /* Fuzzy matches go here */
 .word ret_from_irq ; .word no_intr_resched ; .word type_IRQ_PREEMPT
 .word ret_from_trap; .word TRAP_return     ; .word type_SYSCALL_PREEMPT
 /* End of table */
 .word 0               ; .word 0               ; .word 0