// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
#include <linux/export.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/module.h>
#include <asm/alternative.h>
#include <asm/cacheflush.h>
#include <asm/inst.h>
#include <asm/sections.h>

int __read_mostly alternatives_patched;

EXPORT_SYMBOL_GPL(alternatives_patched);

#define MAX_PATCH_SIZE (((u8)(-1)) / LOONGARCH_INSN_SIZE)

static int __initdata_or_module debug_alternative;

static int __init debug_alt(char *str)
{
 debug_alternative = 1;
 return 1;
}
__setup("debug-alternative", debug_alt);

#define DPRINTK(fmt, args...)      \
do {         \
 if (debug_alternative)      \
  printk(KERN_DEBUG "%s: " fmt "\n", __func__, ##args); \
} while (0)

#define DUMP_WORDS(buf, count, fmt, args...)    \
do {         \
 if (unlikely(debug_alternative)) {    \
  int _j;       \
  union loongarch_instruction *_buf = buf;  \
         \
  if (!(count))      \
   break;      \
         \
  printk(KERN_DEBUG fmt, ##args);    \
  for (_j = 0; _j < count - 1; _j++)   \
   printk(KERN_CONT "<%08x> ", _buf[_j].word); \
  printk(KERN_CONT "<%08x>\n", _buf[_j].word);  \
 }        \
} while (0)

/* Use this to add nops to a buffer, then text_poke the whole buffer. */
static void __init_or_module add_nops(union loongarch_instruction *insn, int count)
{
 while (count--) {
  insn->word = INSN_NOP;
  insn++;
 }
}

/* Is the jump addr in local .altinstructions */
static inline bool in_alt_jump(unsigned long jump, void *start, void *end)
{
 return jump >= (unsigned long)start && jump < (unsigned long)end;
}

static void __init_or_module recompute_jump(union loongarch_instruction *buf,
  union loongarch_instruction *dest, union loongarch_instruction *src,
  void *start, void *end)
{
 unsigned int si, si_l, si_h;
 unsigned long cur_pc, jump_addr, pc;
 long offset;

 cur_pc = (unsigned long)src;
 pc = (unsigned long)dest;

 si_l = src->reg0i26_format.immediate_l;
 si_h = src->reg0i26_format.immediate_h;
 switch (src->reg0i26_format.opcode) {
 case b_op:
 case bl_op:
  jump_addr = cur_pc + sign_extend64((si_h << 16 | si_l) << 2, 27);
  if (in_alt_jump(jump_addr, start, end))
   return;
  offset = jump_addr - pc;
  BUG_ON(offset < -SZ_128M || offset >= SZ_128M);
  offset >>= 2;
  buf->reg0i26_format.immediate_h = offset >> 16;
  buf->reg0i26_format.immediate_l = offset;
  return;
 }

 si_l = src->reg1i21_format.immediate_l;
 si_h = src->reg1i21_format.immediate_h;
 switch (src->reg1i21_format.opcode) {
 case bceqz_op: /* bceqz_op = bcnez_op */
  BUG_ON(buf->reg1i21_format.rj & BIT(4));
  fallthrough;
 case beqz_op:
 case bnez_op:
  jump_addr = cur_pc + sign_extend64((si_h << 16 | si_l) << 2, 22);
  if (in_alt_jump(jump_addr, start, end))
   return;
  offset = jump_addr - pc;
  BUG_ON(offset < -SZ_4M || offset >= SZ_4M);
  offset >>= 2;
  buf->reg1i21_format.immediate_h = offset >> 16;
  buf->reg1i21_format.immediate_l = offset;
  return;
 }

 si = src->reg2i16_format.immediate;
 switch (src->reg2i16_format.opcode) {
 case beq_op:
 case bne_op:
 case blt_op:
 case bge_op:
 case bltu_op:
 case bgeu_op:
  jump_addr = cur_pc + sign_extend64(si << 2, 17);
  if (in_alt_jump(jump_addr, start, end))
   return;
  offset = jump_addr - pc;
  BUG_ON(offset < -SZ_128K || offset >= SZ_128K);
  offset >>= 2;
  buf->reg2i16_format.immediate = offset;
  return;
 }
}

static int __init_or_module copy_alt_insns(union loongarch_instruction *buf,
 union loongarch_instruction *dest, union loongarch_instruction *src, int nr)
{
 int i;

 for (i = 0; i < nr; i++) {
  buf[i].word = src[i].word;

  if (is_pc_ins(&src[i])) {
   pr_err("Not support pcrel instruction at present!");
   return -EINVAL;
  }

  if (is_branch_ins(&src[i]) &&
      src[i].reg2i16_format.opcode != jirl_op) {
   recompute_jump(&buf[i], &dest[i], &src[i], src, src + nr);
  }
 }

 return 0;
}

/*
 * text_poke_early - Update instructions on a live kernel at boot time
 *
 * When you use this code to patch more than one byte of an instruction
 * you need to make sure that other CPUs cannot execute this code in parallel.
 * Also no thread must be currently preempted in the middle of these
 * instructions. And on the local CPU you need to be protected again NMI or MCE
 * handlers seeing an inconsistent instruction while you patch.
 */
static void *__init_or_module text_poke_early(union loongarch_instruction *insn,
         union loongarch_instruction *buf, unsigned int nr)
{
 int i;
 unsigned long flags;

 local_irq_save(flags);

 for (i = 0; i < nr; i++)
  insn[i].word = buf[i].word;

 local_irq_restore(flags);

 wbflush();
 flush_icache_range((unsigned long)insn, (unsigned long)(insn + nr));

 return insn;
}

/*
 * Replace instructions with better alternatives for this CPU type. This runs
 * before SMP is initialized to avoid SMP problems with self modifying code.
 * This implies that asymmetric systems where APs have less capabilities than
 * the boot processor are not handled. Tough. Make sure you disable such
 * features by hand.
 */
void __init_or_module apply_alternatives(struct alt_instr *start, struct alt_instr *end)
{
 struct alt_instr *a;
 unsigned int nr_instr, nr_repl, nr_insnbuf;
 union loongarch_instruction *instr, *replacement;
 union loongarch_instruction insnbuf[MAX_PATCH_SIZE];

 DPRINTK("alt table %px, -> %px", start, end);
 /*
  * The scan order should be from start to end. A later scanned
  * alternative code can overwrite previously scanned alternative code.
  * Some kernel functions (e.g. memcpy, memset, etc) use this order to
  * patch code.
  *
  * So be careful if you want to change the scan order to any other
  * order.
 */
 for (a = start; a < end; a++) {
  nr_insnbuf = 0;

  instr = (void *)&a->instr_offset + a->instr_offset;
  replacement = (void *)&a->replace_offset + a->replace_offset;

  BUG_ON(a->instrlen > sizeof(insnbuf));
  BUG_ON(a->instrlen & 0x3);
  BUG_ON(a->replacementlen & 0x3);

  nr_instr = a->instrlen / LOONGARCH_INSN_SIZE;
  nr_repl = a->replacementlen / LOONGARCH_INSN_SIZE;

  if (!cpu_has(a->feature)) {
   DPRINTK("feat not exist: %d, old: (%px len: %d), repl: (%px, len: %d)",
    a->feature, instr, a->instrlen,
    replacement, a->replacementlen);

   continue;
  }

  DPRINTK("feat: %d, old: (%px len: %d), repl: (%px, len: %d)",
   a->feature, instr, a->instrlen,
   replacement, a->replacementlen);

  DUMP_WORDS(instr, nr_instr, "%px: old_insn: ", instr);
  DUMP_WORDS(replacement, nr_repl, "%px: rpl_insn: ", replacement);

  copy_alt_insns(insnbuf, instr, replacement, nr_repl);
  nr_insnbuf = nr_repl;

  if (nr_instr > nr_repl) {
   add_nops(insnbuf + nr_repl, nr_instr - nr_repl);
   nr_insnbuf += nr_instr - nr_repl;
  }
  DUMP_WORDS(insnbuf, nr_insnbuf, "%px: final_insn: ", instr);

  text_poke_early(instr, insnbuf, nr_insnbuf);
 }
}

void __init alternative_instructions(void)
{
 apply_alternatives(__alt_instructions, __alt_instructions_end);

 alternatives_patched = 1;
}