Quelle  head_booke.h   Sprache: C

/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
#ifndef __HEAD_BOOKE_H__
#define __HEAD_BOOKE_H__

#include <asm/ptrace.h> /* for STACK_FRAME_REGS_MARKER */
#include <asm/kvm_asm.h>
#include <asm/kvm_booke_hv_asm.h>
#include <asm/thread_info.h> /* for THREAD_SHIFT */

#ifdef __ASSEMBLY__

/*
 * Macros used for common Book-e exception handling
 */

#define SET_IVOR(vector_number, vector_label)  \
  li r26,vector_label@l;   \
  mtspr SPRN_IVOR##vector_number,r26; \
  sync

#if (THREAD_SHIFT < 15)
#define ALLOC_STACK_FRAME(reg, val)   \
 addi reg,reg,val
#else
#define ALLOC_STACK_FRAME(reg, val)   \
 addis reg,reg,val@ha;    \
 addi reg,reg,val@l
#endif

/*
 * Macro used to get to thread save registers.
 * Note that entries 0-3 are used for the prolog code, and the remaining
 * entries are available for specific exception use in the event a handler
 * requires more than 4 scratch registers.
 */
#define THREAD_NORMSAVE(offset) (THREAD_NORMSAVES + (offset * 4))

#ifdef CONFIG_PPC_E500
#define BOOKE_CLEAR_BTB(reg)         \
START_BTB_FLUSH_SECTION        \
 BTB_FLUSH(reg)         \
END_BTB_FLUSH_SECTION
#else
#define BOOKE_CLEAR_BTB(reg)
#endif


#define NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(trapno, intno)           \
 mtspr SPRN_SPRG_WSCRATCH0, r10; /* save one register */      \
 mfspr r10, SPRN_SPRG_THREAD;          \
 stw r11, THREAD_NORMSAVE(0)(r10);         \
 stw r13, THREAD_NORMSAVE(2)(r10);         \
 mfcr r13;   /* save CR in r13 for now    */\
 mfspr r11, SPRN_SRR1;                                       \
 DO_KVM BOOKE_INTERRUPT_##intno SPRN_SRR1;        \
 andi. r11, r11, MSR_PR; /* check whether user or kernel    */\
 LOAD_REG_IMMEDIATE(r11, MSR_KERNEL);    \
 mtmsr r11;       \
 mr r11, r1;           \
 beq 1f;            \
 BOOKE_CLEAR_BTB(r11)      \
 /* if from user, start at top of this thread's kernel stack */       \
 lwz r11, TASK_STACK - THREAD(r10);         \
 ALLOC_STACK_FRAME(r11, THREAD_SIZE);         \
1 : subi r11, r11, INT_FRAME_SIZE; /* Allocate exception frame */     \
 stw r13, _CCR(r11);  /* save various registers */      \
 stw r12,GPR12(r11);           \
 stw r9,GPR9(r11);           \
 mfspr r13, SPRN_SPRG_RSCRATCH0;         \
 stw r13, GPR10(r11);          \
 lwz r12, THREAD_NORMSAVE(0)(r10);         \
 stw r12,GPR11(r11);           \
 lwz r13, THREAD_NORMSAVE(2)(r10); /* restore r13 */      \
 mflr r10;            \
 stw r10,_LINK(r11);           \
 mfspr r12,SPRN_SRR0;           \
 stw r1, GPR1(r11);           \
 mfspr r9,SPRN_SRR1;           \
 stw r1, 0(r11);           \
 mr r1, r11;           \
 rlwinm r9,r9,0,14,12;  /* clear MSR_WE (necessary?)    */\
 COMMON_EXCEPTION_PROLOG_END trapno

.macro COMMON_EXCEPTION_PROLOG_END trapno
 stw r0,GPR0(r1)
 lis r10, STACK_FRAME_REGS_MARKER@ha /* exception frame marker */
 addi r10, r10, STACK_FRAME_REGS_MARKER@l
 stw r10, STACK_INT_FRAME_MARKER(r1)
 li r10, \trapno
 stw r10,_TRAP(r1)
 SAVE_GPRS(3, 8, r1)
 SAVE_NVGPRS(r1)
 stw r2,GPR2(r1)
 stw r12,_NIP(r1)
 stw r9,_MSR(r1)
 mfctr r10
 mfspr r2,SPRN_SPRG_THREAD
 stw r10,_CTR(r1)
 tovirt(r2, r2)
 mfspr r10,SPRN_XER
 addi r2, r2, -THREAD
 stw r10,_XER(r1)
 addi r3,r1,STACK_INT_FRAME_REGS
.endm

.macro prepare_transfer_to_handler
#ifdef CONFIG_PPC_E500
 andi. r12,r9,MSR_PR
 bne 777f
 bl prepare_transfer_to_handler
777:
#endif
.endm

.macro SYSCALL_ENTRY trapno intno srr1
 mfspr r10, SPRN_SPRG_THREAD
#ifdef CONFIG_KVM_BOOKE_HV
BEGIN_FTR_SECTION
 mtspr SPRN_SPRG_WSCRATCH0, r10
 stw r11, THREAD_NORMSAVE(0)(r10)
 stw r13, THREAD_NORMSAVE(2)(r10)
 mfcr r13   /* save CR in r13 for now    */
 mfspr r11, SPRN_SRR1
 mtocrf 0x80, r11 /* check MSR[GS] without clobbering reg */
 bf 3, 1975f
 b kvmppc_handler_\intno\()_\srr1
1975:
 mr r12, r13
 lwz r13, THREAD_NORMSAVE(2)(r10)
FTR_SECTION_ELSE
 mfcr r12
ALT_FTR_SECTION_END_IFSET(CPU_FTR_EMB_HV)
#else
 mfcr r12
#endif
 mfspr r9, SPRN_SRR1
 BOOKE_CLEAR_BTB(r11)
 mr r11, r1
 lwz r1, TASK_STACK - THREAD(r10)
 rlwinm r12,r12,0,4,2 /* Clear SO bit in CR */
 ALLOC_STACK_FRAME(r1, THREAD_SIZE - INT_FRAME_SIZE)
 stw r12, _CCR(r1)
 mfspr r12,SPRN_SRR0
 stw r12,_NIP(r1)
 b transfer_to_syscall /* jump to handler */
.endm

/* To handle the additional exception priority levels on Book-E
 * processors we allocate a stack per additional priority level.
 *
 * On 44x/e500 we have critical and machine check
 *
 * Additionally we reserve a SPRG for each priority level so we can free up a
 * GPR to use as the base for indirect access to the exception stacks.  This
 * is necessary since the MMU is always on, for Book-E parts, and the stacks
 * are offset from KERNELBASE.
 *
 * There is some space optimization to be had here if desired.  However
 * to allow for a common kernel with support for debug exceptions either
 * going to critical or their own debug level we aren't currently
 * providing configurations that micro-optimize space usage.
 */

#define MC_STACK_BASE  mcheckirq_ctx
#define CRIT_STACK_BASE  critirq_ctx

/* only on e500mc */
#define DBG_STACK_BASE  dbgirq_ctx

#ifdef CONFIG_SMP
#define BOOKE_LOAD_EXC_LEVEL_STACK(level)  \
 mfspr r8,SPRN_PIR;    \
 slwi r8,r8,2;    \
 addis r8,r8,level##_STACK_BASE@ha;  \
 lwz r8,level##_STACK_BASE@l(r8);  \
 addi r8,r8,THREAD_SIZE - INT_FRAME_SIZE;
#else
#define BOOKE_LOAD_EXC_LEVEL_STACK(level)  \
 lis r8,level##_STACK_BASE@ha;  \
 lwz r8,level##_STACK_BASE@l(r8);  \
 addi r8,r8,THREAD_SIZE - INT_FRAME_SIZE;
#endif

/*
 * Exception prolog for critical/machine check exceptions.  This is a
 * little different from the normal exception prolog above since a
 * critical/machine check exception can potentially occur at any point
 * during normal exception processing. Thus we cannot use the same SPRG
 * registers as the normal prolog above. Instead we use a portion of the
 * critical/machine check exception stack at low physical addresses.
 */
#define EXC_LEVEL_EXCEPTION_PROLOG(exc_level, trapno, intno, exc_level_srr0, exc_level_srr1) \
 mtspr SPRN_SPRG_WSCRATCH_##exc_level,r8;        \
 BOOKE_LOAD_EXC_LEVEL_STACK(exc_level);/* r8 points to the exc_level stack*/ \
 stw r9,GPR9(r8);  /* save various registers    */\
 mfcr r9;   /* save CR in r9 for now    */\
 stw r10,GPR10(r8);           \
 stw r11,GPR11(r8);           \
 stw r9,_CCR(r8);  /* save CR on stack    */\
 mfspr r11,exc_level_srr1; /* check whether user or kernel    */\
 DO_KVM BOOKE_INTERRUPT_##intno exc_level_srr1;               \
 BOOKE_CLEAR_BTB(r10)      \
 andi. r11,r11,MSR_PR;           \
 LOAD_REG_IMMEDIATE(r11, MSR_KERNEL & ~(MSR_ME|MSR_DE|MSR_CE)); \
 mtmsr r11;       \
 mfspr r11,SPRN_SPRG_THREAD; /* if from user, start at top of   */\
 lwz r11, TASK_STACK - THREAD(r11); /* this thread's kernel stack */\
 addi r11,r11,THREAD_SIZE - INT_FRAME_SIZE; /* allocate stack frame    */\
 beq 1f;            \
 /* COMING FROM USER MODE */      \
 stw r9,_CCR(r11);  /* save CR    */\
 lwz r10,GPR10(r8);  /* copy regs from exception stack  */\
 lwz r9,GPR9(r8);           \
 stw r10,GPR10(r11);           \
 lwz r10,GPR11(r8);           \
 stw r9,GPR9(r11);           \
 stw r10,GPR11(r11);           \
 b 2f;            \
 /* COMING FROM PRIV MODE */      \
1: mr r11, r8;            \
2: mfspr r8,SPRN_SPRG_RSCRATCH_##exc_level;        \
 stw r12,GPR12(r11);  /* save various registers    */\
 mflr r10;            \
 stw r10,_LINK(r11);           \
 mfspr r12,SPRN_DEAR;  /* save DEAR and ESR in the frame  */\
 stw r12,_DEAR(r11);  /* since they may have had stuff   */\
 mfspr r9,SPRN_ESR;  /* in them at the point where the  */\
 stw r9,_ESR(r11);  /* exception was taken    */\
 mfspr r12,exc_level_srr0;          \
 stw r1,GPR1(r11);           \
 mfspr r9,exc_level_srr1;          \
 stw r1,0(r11);           \
 mr r1,r11;            \
 rlwinm r9,r9,0,14,12;  /* clear MSR_WE (necessary?)    */\
 COMMON_EXCEPTION_PROLOG_END trapno

#define SAVE_xSRR(xSRR)   \
 mfspr r0,SPRN_##xSRR##0; \
 stw r0,_##xSRR##0(r1); \
 mfspr r0,SPRN_##xSRR##1; \
 stw r0,_##xSRR##1(r1)


.macro SAVE_MMU_REGS
#ifdef CONFIG_PPC_E500
 mfspr r0,SPRN_MAS0
 stw r0,MAS0(r1)
 mfspr r0,SPRN_MAS1
 stw r0,MAS1(r1)
 mfspr r0,SPRN_MAS2
 stw r0,MAS2(r1)
 mfspr r0,SPRN_MAS3
 stw r0,MAS3(r1)
 mfspr r0,SPRN_MAS6
 stw r0,MAS6(r1)
#ifdef CONFIG_PHYS_64BIT
 mfspr r0,SPRN_MAS7
 stw r0,MAS7(r1)
#endif /* CONFIG_PHYS_64BIT */
#endif /* CONFIG_PPC_E500 */
#ifdef CONFIG_44x
 mfspr r0,SPRN_MMUCR
 stw r0,MMUCR(r1)
#endif
.endm

#define CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG(trapno, intno) \
  EXC_LEVEL_EXCEPTION_PROLOG(CRIT, trapno+2, intno, SPRN_CSRR0, SPRN_CSRR1)
#define DEBUG_EXCEPTION_PROLOG(trapno) \
  EXC_LEVEL_EXCEPTION_PROLOG(DBG, trapno+8, DEBUG, SPRN_DSRR0, SPRN_DSRR1)
#define MCHECK_EXCEPTION_PROLOG(trapno) \
  EXC_LEVEL_EXCEPTION_PROLOG(MC, trapno+4, MACHINE_CHECK, \
   SPRN_MCSRR0, SPRN_MCSRR1)

/*
 * Guest Doorbell -- this is a bit odd in that uses GSRR0/1 despite
 * being delivered to the host.  This exception can only happen
 * inside a KVM guest -- so we just handle up to the DO_KVM rather
 * than try to fit this into one of the existing prolog macros.
 */
#define GUEST_DOORBELL_EXCEPTION \
 START_EXCEPTION(GuestDoorbell);          \
 mtspr SPRN_SPRG_WSCRATCH0, r10; /* save one register */      \
 mfspr r10, SPRN_SPRG_THREAD;          \
 stw r11, THREAD_NORMSAVE(0)(r10);         \
 mfspr r11, SPRN_SRR1;                                       \
 stw r13, THREAD_NORMSAVE(2)(r10);         \
 mfcr r13;   /* save CR in r13 for now    */\
 DO_KVM BOOKE_INTERRUPT_GUEST_DBELL SPRN_GSRR1;        \
 trap

/*
 * Exception vectors.
 */
#define START_EXCEPTION(label)           \
        .align 5;                         \
label:

#define EXCEPTION(n, intno, label, hdlr)   \
 START_EXCEPTION(label);     \
 NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(n, intno);   \
 prepare_transfer_to_handler;    \
 bl hdlr;      \
 b interrupt_return

#define CRITICAL_EXCEPTION(n, intno, label, hdlr)   \
 START_EXCEPTION(label);      \
 CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG(n, intno);    \
 SAVE_MMU_REGS;       \
 SAVE_xSRR(SRR);       \
 prepare_transfer_to_handler;     \
 bl hdlr;       \
 b ret_from_crit_exc

#define MCHECK_EXCEPTION(n, label, hdlr)   \
 START_EXCEPTION(label);     \
 MCHECK_EXCEPTION_PROLOG(n);    \
 mfspr r5,SPRN_ESR;     \
 stw r5,_ESR(r11);     \
 SAVE_xSRR(DSRR);     \
 SAVE_xSRR(CSRR);     \
 SAVE_MMU_REGS;      \
 SAVE_xSRR(SRR);      \
 prepare_transfer_to_handler;    \
 bl hdlr;      \
 b ret_from_mcheck_exc

/* Check for a single step debug exception while in an exception
 * handler before state has been saved.  This is to catch the case
 * where an instruction that we are trying to single step causes
 * an exception (eg ITLB/DTLB miss) and thus the first instruction of
 * the exception handler generates a single step debug exception.
 *
 * If we get a debug trap on the first instruction of an exception handler,
 * we reset the MSR_DE in the _exception handler's_ MSR (the debug trap is
 * a critical exception, so we are using SPRN_CSRR1 to manipulate the MSR).
 * The exception handler was handling a non-critical interrupt, so it will
 * save (and later restore) the MSR via SPRN_CSRR1, which will still have
 * the MSR_DE bit set.
 */
#define DEBUG_DEBUG_EXCEPTION            \
 START_EXCEPTION(DebugDebug);           \
 DEBUG_EXCEPTION_PROLOG(2000);            \
               \
 /*       \
  * If there is a single step or branch-taken exception in an       \
  * exception entry sequence, it was probably meant to apply to       \
  * the code where the exception occurred (since exception entry       \
  * doesn't turn off DE automatically).  We simulate the effect       \
  * of turning off DE on entry to an exception handler by turning      \
  * off DE in the DSRR1 value and clearing the debug status.       \
 */              \
 mfspr r10,SPRN_DBSR;  /* check single-step/branch taken */  \
 andis. r10,r10,(DBSR_IC|DBSR_BT)@h;          \
 beq+ 2f;             \
               \
 lis r10,interrupt_base@h; /* check if exception in vectors */   \
 ori r10,r10,interrupt_base@l;          \
 cmplw r12,r10;            \
 blt+ 2f;   /* addr below exception vectors */    \
               \
 lis r10,interrupt_end@h;           \
 ori r10,r10,interrupt_end@l;          \
 cmplw r12,r10;            \
 bgt+ 2f;   /* addr above exception vectors */    \
               \
 /* here it looks like we got an inappropriate debug exception. */     \
1: rlwinm r9,r9,0,~MSR_DE; /* clear DE in the CDRR1 value */     \
 lis r10,(DBSR_IC|DBSR_BT)@h; /* clear the IC event */      \
 mtspr SPRN_DBSR,r10;            \
 /* restore state and get out */       \
 lwz r10,_CCR(r11);            \
 lwz r0,GPR0(r11);            \
 lwz r1,GPR1(r11);            \
 mtcrf 0x80,r10;            \
 mtspr SPRN_DSRR0,r12;            \
 mtspr SPRN_DSRR1,r9;            \
 lwz r9,GPR9(r11);            \
 lwz r12,GPR12(r11);            \
 mtspr SPRN_SPRG_WSCRATCH_DBG,r8;          \
 BOOKE_LOAD_EXC_LEVEL_STACK(DBG); /* r8 points to the debug stack */ \
 lwz r10,GPR10(r8);            \
 lwz r11,GPR11(r8);            \
 mfspr r8,SPRN_SPRG_RSCRATCH_DBG;          \
               \
 PPC_RFDI;             \
 b .;             \
               \
 /* continue normal handling for a debug exception... */       \
2: mfspr r4,SPRN_DBSR;            \
 stw r4,_ESR(r11);  /* DebugException takes DBSR in _ESR */\
 SAVE_xSRR(CSRR);            \
 SAVE_MMU_REGS;             \
 SAVE_xSRR(SRR);             \
 prepare_transfer_to_handler;          \
 bl DebugException;            \
 b ret_from_debug_exc

#define DEBUG_CRIT_EXCEPTION            \
 START_EXCEPTION(DebugCrit);           \
 CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG(2000,DEBUG);          \
               \
 /*       \
  * If there is a single step or branch-taken exception in an       \
  * exception entry sequence, it was probably meant to apply to       \
  * the code where the exception occurred (since exception entry       \
  * doesn't turn off DE automatically).  We simulate the effect       \
  * of turning off DE on entry to an exception handler by turning      \
  * off DE in the CSRR1 value and clearing the debug status.       \
 */              \
 mfspr r10,SPRN_DBSR;  /* check single-step/branch taken */  \
 andis. r10,r10,(DBSR_IC|DBSR_BT)@h;          \
 beq+ 2f;             \
               \
 lis r10,interrupt_base@h; /* check if exception in vectors */   \
 ori r10,r10,interrupt_base@l;          \
 cmplw r12,r10;            \
 blt+ 2f;   /* addr below exception vectors */    \
               \
 lis r10,interrupt_end@h;           \
 ori r10,r10,interrupt_end@l;          \
 cmplw r12,r10;            \
 bgt+ 2f;   /* addr above exception vectors */    \
               \
 /* here it looks like we got an inappropriate debug exception. */     \
1: rlwinm r9,r9,0,~MSR_DE; /* clear DE in the CSRR1 value */     \
 lis r10,(DBSR_IC|DBSR_BT)@h; /* clear the IC event */      \
 mtspr SPRN_DBSR,r10;            \
 /* restore state and get out */       \
 lwz r10,_CCR(r11);            \
 lwz r0,GPR0(r11);            \
 lwz r1,GPR1(r11);            \
 mtcrf 0x80,r10;            \
 mtspr SPRN_CSRR0,r12;            \
 mtspr SPRN_CSRR1,r9;            \
 lwz r9,GPR9(r11);            \
 lwz r12,GPR12(r11);            \
 mtspr SPRN_SPRG_WSCRATCH_CRIT,r8;          \
 BOOKE_LOAD_EXC_LEVEL_STACK(CRIT); /* r8 points to the debug stack */  \
 lwz r10,GPR10(r8);            \
 lwz r11,GPR11(r8);            \
 mfspr r8,SPRN_SPRG_RSCRATCH_CRIT;          \
               \
 rfci;              \
 b .;             \
               \
 /* continue normal handling for a critical exception... */       \
2: mfspr r4,SPRN_DBSR;            \
 stw r4,_ESR(r11);  /* DebugException takes DBSR in _ESR */\
 SAVE_MMU_REGS;             \
 SAVE_xSRR(SRR);             \
 prepare_transfer_to_handler;           \
 bl DebugException;            \
 b ret_from_crit_exc

#define DATA_STORAGE_EXCEPTION            \
 START_EXCEPTION(DataStorage)           \
 NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x300, DATA_STORAGE);        \
 mfspr r5,SPRN_ESR;  /* Grab the ESR and save it */       \
 stw r5,_ESR(r11);            \
 mfspr r4,SPRN_DEAR;  /* Grab the DEAR */       \
 stw r4, _DEAR(r11);            \
 prepare_transfer_to_handler;           \
 bl do_page_fault;            \
 b interrupt_return

/*
 * Instruction TLB Error interrupt handlers may call InstructionStorage
 * directly without clearing ESR, so the ESR at this point may be left over
 * from a prior interrupt.
 *
 * In any case, do_page_fault for BOOK3E does not use ESR and always expects
 * dsisr to be 0. ESR_DST from a prior store in particular would confuse fault
 * handling.
 */
#define INSTRUCTION_STORAGE_EXCEPTION           \
 START_EXCEPTION(InstructionStorage)          \
 NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x400, INST_STORAGE);         \
 li r5,0;   /* Store 0 in regs->esr (dsisr) */    \
 stw r5,_ESR(r11);            \
 stw r12, _DEAR(r11); /* Set regs->dear (dar) to SRR0 */    \
 prepare_transfer_to_handler;           \
 bl do_page_fault;            \
 b interrupt_return

#define ALIGNMENT_EXCEPTION            \
 START_EXCEPTION(Alignment)           \
 NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x600, ALIGNMENT);        \
 mfspr   r4,SPRN_DEAR;           /* Grab the DEAR and save it */       \
 stw     r4,_DEAR(r11);            \
 prepare_transfer_to_handler;           \
 bl alignment_exception;           \
 REST_NVGPRS(r1);            \
 b interrupt_return

#define PROGRAM_EXCEPTION            \
 START_EXCEPTION(Program)           \
 NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x700, PROGRAM);        \
 mfspr r4,SPRN_ESR;  /* Grab the ESR and save it */       \
 stw r4,_ESR(r11);            \
 prepare_transfer_to_handler;           \
 bl program_check_exception;          \
 REST_NVGPRS(r1);            \
 b interrupt_return

#define DECREMENTER_EXCEPTION            \
 START_EXCEPTION(Decrementer)           \
 NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x900, DECREMENTER);        \
 lis     r0,TSR_DIS@h;           /* Setup the DEC interrupt mask */    \
 mtspr   SPRN_TSR,r0;  /* Clear the DEC interrupt */       \
 prepare_transfer_to_handler;           \
 bl timer_interrupt;           \
 b interrupt_return

#define FP_UNAVAILABLE_EXCEPTION           \
 START_EXCEPTION(FloatingPointUnavailable)         \
 NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x800, FP_UNAVAIL);        \
 beq 1f;             \
 bl load_up_fpu;  /* if from user, just load it up */   \
 b fast_exception_return;           \
1: prepare_transfer_to_handler;           \
 bl kernel_fp_unavailable_exception;         \
 b interrupt_return

#endif /* __ASSEMBLY__ */
#endif /* __HEAD_BOOKE_H__ */