]> git.karo-electronics.de Git - mv-sheeva.git/blob - arch/microblaze/kernel/entry.S
ed9a331da24fc391475a854be70aea231cd1d11c
[mv-sheeva.git] / arch / microblaze / kernel / entry.S
1 /*
2  * Low-level system-call handling, trap handlers and context-switching
3  *
4  * Copyright (C) 2008-2009 Michal Simek <monstr@monstr.eu>
5  * Copyright (C) 2008-2009 PetaLogix
6  * Copyright (C) 2003           John Williams <jwilliams@itee.uq.edu.au>
7  * Copyright (C) 2001,2002      NEC Corporation
8  * Copyright (C) 2001,2002      Miles Bader <miles@gnu.org>
9  *
10  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General
11  * Public License. See the file COPYING in the main directory of this
12  * archive for more details.
13  *
14  * Written by Miles Bader <miles@gnu.org>
15  * Heavily modified by John Williams for Microblaze
16  */
17
18 #include <linux/sys.h>
19 #include <linux/linkage.h>
20
21 #include <asm/entry.h>
22 #include <asm/current.h>
23 #include <asm/processor.h>
24 #include <asm/exceptions.h>
25 #include <asm/asm-offsets.h>
26 #include <asm/thread_info.h>
27
28 #include <asm/page.h>
29 #include <asm/unistd.h>
30
31 #include <linux/errno.h>
32 #include <asm/signal.h>
33
34 #undef DEBUG
35
36 /* The size of a state save frame. */
37 #define STATE_SAVE_SIZE         (PT_SIZE + STATE_SAVE_ARG_SPACE)
38
39 /* The offset of the struct pt_regs in a `state save frame' on the stack. */
40 #define PTO     STATE_SAVE_ARG_SPACE /* 24 the space for args */
41
42 #define C_ENTRY(name)   .globl name; .align 4; name
43
44 /*
45  * Various ways of setting and clearing BIP in flags reg.
46  * This is mucky, but necessary using microblaze version that
47  * allows msr ops to write to BIP
48  */
49 #if CONFIG_XILINX_MICROBLAZE0_USE_MSR_INSTR
50         .macro  clear_bip
51         msrclr  r11, MSR_BIP
52         nop
53         .endm
54
55         .macro  set_bip
56         msrset  r11, MSR_BIP
57         nop
58         .endm
59
60         .macro  clear_eip
61         msrclr  r11, MSR_EIP
62         nop
63         .endm
64
65         .macro  set_ee
66         msrset  r11, MSR_EE
67         nop
68         .endm
69
70         .macro  disable_irq
71         msrclr  r11, MSR_IE
72         nop
73         .endm
74
75         .macro  enable_irq
76         msrset  r11, MSR_IE
77         nop
78         .endm
79
80         .macro  set_ums
81         msrset  r11, MSR_UMS
82         nop
83         msrclr  r11, MSR_VMS
84         nop
85         .endm
86
87         .macro  set_vms
88         msrclr  r11, MSR_UMS
89         nop
90         msrset  r11, MSR_VMS
91         nop
92         .endm
93
94         .macro  clear_vms_ums
95         msrclr  r11, MSR_VMS | MSR_UMS
96         nop
97         .endm
98 #else
99         .macro  clear_bip
100         mfs     r11, rmsr
101         nop
102         andi    r11, r11, ~MSR_BIP
103         mts     rmsr, r11
104         nop
105         .endm
106
107         .macro  set_bip
108         mfs     r11, rmsr
109         nop
110         ori     r11, r11, MSR_BIP
111         mts     rmsr, r11
112         nop
113         .endm
114
115         .macro  clear_eip
116         mfs     r11, rmsr
117         nop
118         andi    r11, r11, ~MSR_EIP
119         mts     rmsr, r11
120         nop
121         .endm
122
123         .macro  set_ee
124         mfs     r11, rmsr
125         nop
126         ori     r11, r11, MSR_EE
127         mts     rmsr, r11
128         nop
129         .endm
130
131         .macro  disable_irq
132         mfs     r11, rmsr
133         nop
134         andi    r11, r11, ~MSR_IE
135         mts     rmsr, r11
136         nop
137         .endm
138
139         .macro  enable_irq
140         mfs     r11, rmsr
141         nop
142         ori     r11, r11, MSR_IE
143         mts     rmsr, r11
144         nop
145         .endm
146
147         .macro set_ums
148         mfs     r11, rmsr
149         nop
150         ori     r11, r11, MSR_VMS
151         andni   r11, r11, MSR_UMS
152         mts     rmsr, r11
153         nop
154         .endm
155
156         .macro  set_vms
157         mfs     r11, rmsr
158         nop
159         ori     r11, r11, MSR_VMS
160         andni   r11, r11, MSR_UMS
161         mts     rmsr, r11
162         nop
163         .endm
164
165         .macro  clear_vms_ums
166         mfs     r11, rmsr
167         nop
168         andni   r11, r11, (MSR_VMS|MSR_UMS)
169         mts     rmsr,r11
170         nop
171         .endm
172 #endif
173
174 /* Define how to call high-level functions. With MMU, virtual mode must be
175  * enabled when calling the high-level function. Clobbers R11.
176  * VM_ON, VM_OFF, DO_JUMP_BIPCLR, DO_CALL
177  */
178
179 /* turn on virtual protected mode save */
180 #define VM_ON           \
181         set_ums;        \
182         rted    r0, 2f; \
183         nop; \
184 2:
185
186 /* turn off virtual protected mode save and user mode save*/
187 #define VM_OFF                  \
188         clear_vms_ums;          \
189         rted    r0, TOPHYS(1f); \
190         nop; \
191 1:
192
193 #define SAVE_REGS \
194         swi     r2, r1, PTO+PT_R2;      /* Save SDA */                  \
195         swi     r3, r1, PTO+PT_R3;                                      \
196         swi     r4, r1, PTO+PT_R4;                                      \
197         swi     r5, r1, PTO+PT_R5;                                      \
198         swi     r6, r1, PTO+PT_R6;                                      \
199         swi     r7, r1, PTO+PT_R7;                                      \
200         swi     r8, r1, PTO+PT_R8;                                      \
201         swi     r9, r1, PTO+PT_R9;                                      \
202         swi     r10, r1, PTO+PT_R10;                                    \
203         swi     r11, r1, PTO+PT_R11;    /* save clobbered regs after rval */\
204         swi     r12, r1, PTO+PT_R12;                                    \
205         swi     r13, r1, PTO+PT_R13;    /* Save SDA2 */                 \
206         swi     r14, r1, PTO+PT_PC;     /* PC, before IRQ/trap */       \
207         swi     r15, r1, PTO+PT_R15;    /* Save LP */                   \
208         swi     r18, r1, PTO+PT_R18;    /* Save asm scratch reg */      \
209         swi     r19, r1, PTO+PT_R19;                                    \
210         swi     r20, r1, PTO+PT_R20;                                    \
211         swi     r21, r1, PTO+PT_R21;                                    \
212         swi     r22, r1, PTO+PT_R22;                                    \
213         swi     r23, r1, PTO+PT_R23;                                    \
214         swi     r24, r1, PTO+PT_R24;                                    \
215         swi     r25, r1, PTO+PT_R25;                                    \
216         swi     r26, r1, PTO+PT_R26;                                    \
217         swi     r27, r1, PTO+PT_R27;                                    \
218         swi     r28, r1, PTO+PT_R28;                                    \
219         swi     r29, r1, PTO+PT_R29;                                    \
220         swi     r30, r1, PTO+PT_R30;                                    \
221         swi     r31, r1, PTO+PT_R31;    /* Save current task reg */     \
222         mfs     r11, rmsr;              /* save MSR */                  \
223         nop;                                                            \
224         swi     r11, r1, PTO+PT_MSR;
225
226 #define RESTORE_REGS \
227         lwi     r11, r1, PTO+PT_MSR;                                    \
228         mts     rmsr , r11;                                             \
229         nop;                                                            \
230         lwi     r2, r1, PTO+PT_R2;      /* restore SDA */               \
231         lwi     r3, r1, PTO+PT_R3;                                      \
232         lwi     r4, r1, PTO+PT_R4;                                      \
233         lwi     r5, r1, PTO+PT_R5;                                      \
234         lwi     r6, r1, PTO+PT_R6;                                      \
235         lwi     r7, r1, PTO+PT_R7;                                      \
236         lwi     r8, r1, PTO+PT_R8;                                      \
237         lwi     r9, r1, PTO+PT_R9;                                      \
238         lwi     r10, r1, PTO+PT_R10;                                    \
239         lwi     r11, r1, PTO+PT_R11;    /* restore clobbered regs after rval */\
240         lwi     r12, r1, PTO+PT_R12;                                    \
241         lwi     r13, r1, PTO+PT_R13;    /* restore SDA2 */              \
242         lwi     r14, r1, PTO+PT_PC;     /* RESTORE_LINK PC, before IRQ/trap */\
243         lwi     r15, r1, PTO+PT_R15;    /* restore LP */                \
244         lwi     r18, r1, PTO+PT_R18;    /* restore asm scratch reg */   \
245         lwi     r19, r1, PTO+PT_R19;                                    \
246         lwi     r20, r1, PTO+PT_R20;                                    \
247         lwi     r21, r1, PTO+PT_R21;                                    \
248         lwi     r22, r1, PTO+PT_R22;                                    \
249         lwi     r23, r1, PTO+PT_R23;                                    \
250         lwi     r24, r1, PTO+PT_R24;                                    \
251         lwi     r25, r1, PTO+PT_R25;                                    \
252         lwi     r26, r1, PTO+PT_R26;                                    \
253         lwi     r27, r1, PTO+PT_R27;                                    \
254         lwi     r28, r1, PTO+PT_R28;                                    \
255         lwi     r29, r1, PTO+PT_R29;                                    \
256         lwi     r30, r1, PTO+PT_R30;                                    \
257         lwi     r31, r1, PTO+PT_R31;    /* Restore cur task reg */
258
259 .text
260
261 /*
262  * User trap.
263  *
264  * System calls are handled here.
265  *
266  * Syscall protocol:
267  * Syscall number in r12, args in r5-r10
268  * Return value in r3
269  *
270  * Trap entered via brki instruction, so BIP bit is set, and interrupts
271  * are masked. This is nice, means we don't have to CLI before state save
272  */
273 C_ENTRY(_user_exception):
274         swi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP)) /* save stack */
275         addi    r14, r14, 4     /* return address is 4 byte after call */
276         swi     r11, r0, TOPHYS(r0_ram + PTO + PT_R11); /* Save r11 */
277
278         mfs     r11, rmsr
279         nop
280         andi    r11, r11, MSR_UMS
281         bnei    r11, 1f
282
283 /* Kernel-mode state save - kernel execve */
284         lwi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP)); /* Reload kernel stack-ptr*/
285         tophys(r1,r11);
286         swi     r11, r1, (PT_R1-PT_SIZE); /* Save original SP. */
287         lwi     r11, r0, TOPHYS(r0_ram + PTO + PT_R11); /* restore r11 */
288
289         addik   r1, r1, -STATE_SAVE_SIZE; /* Make room on the stack. */
290         SAVE_REGS
291
292         addi    r11, r0, 1;             /* Was in kernel-mode. */
293         swi     r11, r1, PTO+PT_MODE; /* pt_regs -> kernel mode */
294         brid    2f;
295         nop;                            /* Fill delay slot */
296
297 /* User-mode state save.  */
298 1:
299         lwi     r11, r0, TOPHYS(r0_ram + PTO + PT_R11); /* restore r11 */
300         lwi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE)); /* get saved current */
301         tophys(r1,r1);
302         lwi     r1, r1, TS_THREAD_INFO; /* get stack from task_struct */
303 /* calculate kernel stack pointer from task struct 8k */
304         addik   r1, r1, THREAD_SIZE;
305         tophys(r1,r1);
306
307         addik   r1, r1, -STATE_SAVE_SIZE; /* Make room on the stack.  */
308         SAVE_REGS
309
310         swi     r0, r1, PTO+PT_MODE;                    /* Was in user-mode. */
311         lwi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));
312         swi     r11, r1, PTO+PT_R1;             /* Store user SP.  */
313 2:      lwi     CURRENT_TASK, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));
314         /* Save away the syscall number.  */
315         swi     r12, r1, PTO+PT_R0;
316         tovirt(r1,r1)
317
318 /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8*/
319 /* Jump to the appropriate function for the system call number in r12
320  * (r12 is not preserved), or return an error if r12 is not valid. The LP
321  * register should point to the location where
322  * the called function should return.  [note that MAKE_SYS_CALL uses label 1] */
323
324         # Step into virtual mode.
325         set_vms;
326         addik   r11, r0, 3f
327         rtid    r11, 0
328         nop
329 3:
330         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO /* get thread info */
331         lwi     r11, r11, TI_FLAGS       /* get flags in thread info */
332         andi    r11, r11, _TIF_WORK_SYSCALL_MASK
333         beqi    r11, 4f
334
335         addik   r3, r0, -ENOSYS
336         swi     r3, r1, PTO + PT_R3
337         brlid   r15, do_syscall_trace_enter
338         addik   r5, r1, PTO + PT_R0
339
340         # do_syscall_trace_enter returns the new syscall nr.
341         addk    r12, r0, r3
342         lwi     r5, r1, PTO+PT_R5;
343         lwi     r6, r1, PTO+PT_R6;
344         lwi     r7, r1, PTO+PT_R7;
345         lwi     r8, r1, PTO+PT_R8;
346         lwi     r9, r1, PTO+PT_R9;
347         lwi     r10, r1, PTO+PT_R10;
348 4:
349 /* Jump to the appropriate function for the system call number in r12
350  * (r12 is not preserved), or return an error if r12 is not valid.
351  * The LP register should point to the location where the called function
352  * should return.  [note that MAKE_SYS_CALL uses label 1] */
353         /* See if the system call number is valid */
354         addi    r11, r12, -__NR_syscalls;
355         bgei    r11,5f;
356         /* Figure out which function to use for this system call.  */
357         /* Note Microblaze barrel shift is optional, so don't rely on it */
358         add     r12, r12, r12;                  /* convert num -> ptr */
359         add     r12, r12, r12;
360
361 #ifdef DEBUG
362         /* Trac syscalls and stored them to r0_ram */
363         lwi     r3, r12, 0x400 + r0_ram
364         addi    r3, r3, 1
365         swi     r3, r12, 0x400 + r0_ram
366 #endif
367
368         # Find and jump into the syscall handler.
369         lwi     r12, r12, sys_call_table
370         /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
371         la      r15, r0, ret_from_trap-8
372         bra     r12
373
374         /* The syscall number is invalid, return an error.  */
375 5:
376         addi    r3, r0, -ENOSYS;
377         rtsd    r15,8;          /* looks like a normal subroutine return */
378         or      r0, r0, r0
379
380
381 /* Entry point used to return from a syscall/trap */
382 /* We re-enable BIP bit before state restore */
383 C_ENTRY(ret_from_trap):
384         swi     r3, r1, PTO + PT_R3
385         swi     r4, r1, PTO + PT_R4
386
387         lwi     r11, r1, PTO+PT_MODE;
388 /* See if returning to kernel mode, if so, skip resched &c.  */
389         bnei    r11, 2f;
390         /* We're returning to user mode, so check for various conditions that
391          * trigger rescheduling. */
392         /* FIXME: Restructure all these flag checks. */
393         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;      /* get thread info */
394         lwi     r11, r11, TI_FLAGS;             /* get flags in thread info */
395         andi    r11, r11, _TIF_WORK_SYSCALL_MASK
396         beqi    r11, 1f
397
398         brlid   r15, do_syscall_trace_leave
399         addik   r5, r1, PTO + PT_R0
400 1:
401         /* We're returning to user mode, so check for various conditions that
402          * trigger rescheduling. */
403         /* get thread info from current task */
404         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;
405         lwi     r11, r11, TI_FLAGS;             /* get flags in thread info */
406         andi    r11, r11, _TIF_NEED_RESCHED;
407         beqi    r11, 5f;
408
409         bralid  r15, schedule;  /* Call scheduler */
410         nop;                            /* delay slot */
411
412         /* Maybe handle a signal */
413 5:      /* get thread info from current task*/
414         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;
415         lwi     r11, r11, TI_FLAGS;     /* get flags in thread info */
416         andi    r11, r11, _TIF_SIGPENDING;
417         beqi    r11, 1f;                /* Signals to handle, handle them */
418
419         la      r5, r1, PTO;            /* Arg 1: struct pt_regs *regs */
420         addi    r7, r0, 1;              /* Arg 3: int in_syscall */
421         bralid  r15, do_signal; /* Handle any signals */
422         add     r6, r0, r0;             /* Arg 2: sigset_t *oldset */
423
424 /* Finally, return to user state.  */
425 1:      set_bip;                        /*  Ints masked for state restore */
426         swi     CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE); /* save current */
427         VM_OFF;
428         tophys(r1,r1);
429         RESTORE_REGS;
430         addik   r1, r1, STATE_SAVE_SIZE         /* Clean up stack space.  */
431         lwi     r1, r1, PT_R1 - PT_SIZE;/* Restore user stack pointer. */
432         bri     6f;
433
434 /* Return to kernel state.  */
435 2:      set_bip;                        /*  Ints masked for state restore */
436         VM_OFF;
437         tophys(r1,r1);
438         RESTORE_REGS;
439         addik   r1, r1, STATE_SAVE_SIZE         /* Clean up stack space.  */
440         tovirt(r1,r1);
441 6:
442 TRAP_return:            /* Make global symbol for debugging */
443         rtbd    r14, 0; /* Instructions to return from an IRQ */
444         nop;
445
446
447 /* These syscalls need access to the struct pt_regs on the stack, so we
448    implement them in assembly (they're basically all wrappers anyway).  */
449
450 C_ENTRY(sys_fork_wrapper):
451         addi    r5, r0, SIGCHLD                 /* Arg 0: flags */
452         lwi     r6, r1, PTO+PT_R1       /* Arg 1: child SP (use parent's) */
453         la      r7, r1, PTO                     /* Arg 2: parent context */
454         add     r8. r0, r0                      /* Arg 3: (unused) */
455         add     r9, r0, r0;                     /* Arg 4: (unused) */
456         add     r10, r0, r0;                    /* Arg 5: (unused) */
457         brid    do_fork         /* Do real work (tail-call) */
458         nop;
459
460 /* This the initial entry point for a new child thread, with an appropriate
461    stack in place that makes it look the the child is in the middle of an
462    syscall.  This function is actually `returned to' from switch_thread
463    (copy_thread makes ret_from_fork the return address in each new thread's
464    saved context).  */
465 C_ENTRY(ret_from_fork):
466         bralid  r15, schedule_tail; /* ...which is schedule_tail's arg */
467         add     r3, r5, r0;     /* switch_thread returns the prev task */
468                                 /* ( in the delay slot ) */
469         add     r3, r0, r0;     /* Child's fork call should return 0. */
470         brid    ret_from_trap;  /* Do normal trap return */
471         nop;
472
473 C_ENTRY(sys_vfork):
474         brid    microblaze_vfork        /* Do real work (tail-call) */
475         la      r5, r1, PTO
476
477 C_ENTRY(sys_clone):
478         bnei    r6, 1f;                 /* See if child SP arg (arg 1) is 0. */
479         lwi     r6, r1, PTO + PT_R1;    /* If so, use paret's stack ptr */
480 1:      add     r10, r0, r9;            /* Arg 6: (child_tidptr) */
481         add     r9, r0, r8;             /* Arg 5: (parent_tidptr) */
482         add     r8, r0, r7;             /* Arg 4: (stack_size) */
483         la      r7, r1, PTO;            /* Arg 3: pt_regs  */
484         brid    do_fork                 /* Do real work (tail-call) */
485         nop
486
487 C_ENTRY(sys_execve):
488         la      r8, r1, PTO;            /* add user context as 4th arg */
489         brid    microblaze_execve;      /* Do real work (tail-call).*/
490         nop;
491
492 C_ENTRY(sys_rt_sigreturn_wrapper):
493         swi     r3, r1, PTO+PT_R3; /* restore saved r3, r4 registers */
494         swi     r4, r1, PTO+PT_R4;
495         la      r5, r1, PTO;            /* add user context as 1st arg */
496         brlid   r15, sys_rt_sigreturn   /* Do real work */
497         nop;
498         lwi     r3, r1, PTO+PT_R3; /* restore saved r3, r4 registers */
499         lwi     r4, r1, PTO+PT_R4;
500         bri ret_from_trap /* fall through will not work here due to align */
501         nop;
502
503 /*
504  * HW EXCEPTION rutine start
505  */
506
507 #define SAVE_STATE      \
508         swi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP)); /* save stack */     \
509         swi     r11, r0, TOPHYS(r0_ram + PTO + PT_R11); /* Save r11 */  \
510         set_bip;        /*equalize initial state for all possible entries*/\
511         clear_eip;                                                      \
512         set_ee;                                                         \
513         /* See if already in kernel mode.*/                             \
514         mfs     r11, rmsr;                                              \
515         nop;                                                            \
516         andi    r11, r11, MSR_UMS;                                      \
517         bnei    r11, 1f;                                                \
518         /* Kernel-mode state save.  */                                  \
519         /* Reload kernel stack-ptr. */                                  \
520         lwi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));                     \
521         tophys(r1,r11);                                                 \
522         swi     r11, r1, (PT_R1-PT_SIZE); /* Save original SP. */       \
523         lwi     r11, r0, TOPHYS(r0_ram + PTO + PT_R11); /* restore r11 */\
524         addik   r1, r1, -STATE_SAVE_SIZE; /* Make room on the stack.  */\
525         SAVE_REGS                                                       \
526         /* PC, before IRQ/trap - this is one instruction above */       \
527         swi     r17, r1, PTO+PT_PC;                                     \
528                                                                         \
529         addi    r11, r0, 1;             /* Was in kernel-mode.  */      \
530         swi     r11, r1, PTO+PT_MODE;                                   \
531         brid    2f;                                                     \
532         nop;                            /* Fill delay slot */           \
533 1:      /* User-mode state save.  */                                    \
534         lwi     r11, r0, TOPHYS(r0_ram + PTO + PT_R11); /* restore r11 */\
535         lwi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE)); /* get saved current */\
536         tophys(r1,r1);                                                  \
537         lwi     r1, r1, TS_THREAD_INFO; /* get the thread info */       \
538         addik   r1, r1, THREAD_SIZE;    /* calculate kernel stack pointer */\
539         tophys(r1,r1);                                                  \
540                                                                         \
541         addik   r1, r1, -STATE_SAVE_SIZE; /* Make room on the stack.  */\
542         SAVE_REGS                                                       \
543         /* PC, before IRQ/trap - this is one instruction above FIXME*/  \
544         swi     r17, r1, PTO+PT_PC;                                     \
545                                                                         \
546         swi     r0, r1, PTO+PT_MODE; /* Was in user-mode.  */           \
547         lwi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));                     \
548         swi     r11, r1, PTO+PT_R1; /* Store user SP.  */               \
549 2:      lwi     CURRENT_TASK, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));        \
550         /* Save away the syscall number.  */                            \
551         swi     r0, r1, PTO+PT_R0;                                      \
552         tovirt(r1,r1)
553
554 C_ENTRY(full_exception_trap):
555         /* adjust exception address for privileged instruction
556          * for finding where is it */
557         addik   r17, r17, -4
558         SAVE_STATE /* Save registers */
559         /* FIXME this can be store directly in PT_ESR reg.
560          * I tested it but there is a fault */
561         /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
562         la      r15, r0, ret_from_exc - 8
563         la      r5, r1, PTO              /* parameter struct pt_regs * regs */
564         mfs     r6, resr
565         nop
566         mfs     r7, rfsr;               /* save FSR */
567         nop
568         mts     rfsr, r0;       /* Clear sticky fsr */
569         nop
570         la      r12, r0, full_exception
571         set_vms;
572         rtbd    r12, 0;
573         nop;
574
575 /*
576  * Unaligned data trap.
577  *
578  * Unaligned data trap last on 4k page is handled here.
579  *
580  * Trap entered via exception, so EE bit is set, and interrupts
581  * are masked.  This is nice, means we don't have to CLI before state save
582  *
583  * The assembler routine is in "arch/microblaze/kernel/hw_exception_handler.S"
584  */
585 C_ENTRY(unaligned_data_trap):
586         SAVE_STATE              /* Save registers.*/
587         /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
588         la      r15, r0, ret_from_exc-8
589         mfs     r3, resr                /* ESR */
590         nop
591         mfs     r4, rear                /* EAR */
592         nop
593         la      r7, r1, PTO             /* parameter struct pt_regs * regs */
594         la      r12, r0, _unaligned_data_exception
595         set_vms;
596         rtbd    r12, 0; /* interrupts enabled */
597         nop;
598
599 /*
600  * Page fault traps.
601  *
602  * If the real exception handler (from hw_exception_handler.S) didn't find
603  * the mapping for the process, then we're thrown here to handle such situation.
604  *
605  * Trap entered via exceptions, so EE bit is set, and interrupts
606  * are masked.  This is nice, means we don't have to CLI before state save
607  *
608  * Build a standard exception frame for TLB Access errors.  All TLB exceptions
609  * will bail out to this point if they can't resolve the lightweight TLB fault.
610  *
611  * The C function called is in "arch/microblaze/mm/fault.c", declared as:
612  * void do_page_fault(struct pt_regs *regs,
613  *                              unsigned long address,
614  *                              unsigned long error_code)
615  */
616 /* data and intruction trap - which is choose is resolved int fault.c */
617 C_ENTRY(page_fault_data_trap):
618         SAVE_STATE              /* Save registers.*/
619         /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
620         la      r15, r0, ret_from_exc-8
621         la      r5, r1, PTO             /* parameter struct pt_regs * regs */
622         mfs     r6, rear                /* parameter unsigned long address */
623         nop
624         mfs     r7, resr                /* parameter unsigned long error_code */
625         nop
626         la      r12, r0, do_page_fault
627         set_vms;
628         rtbd    r12, 0; /* interrupts enabled */
629         nop;
630
631 C_ENTRY(page_fault_instr_trap):
632         SAVE_STATE              /* Save registers.*/
633         /* where the trap should return need -8 to adjust for rtsd r15, 8 */
634         la      r15, r0, ret_from_exc-8
635         la      r5, r1, PTO             /* parameter struct pt_regs * regs */
636         mfs     r6, rear                /* parameter unsigned long address */
637         nop
638         ori     r7, r0, 0               /* parameter unsigned long error_code */
639         la      r12, r0, do_page_fault
640         set_vms;
641         rtbd    r12, 0; /* interrupts enabled */
642         nop;
643
644 /* Entry point used to return from an exception.  */
645 C_ENTRY(ret_from_exc):
646         lwi     r11, r1, PTO+PT_MODE;
647         bnei    r11, 2f;                /* See if returning to kernel mode, */
648                                         /* ... if so, skip resched &c.  */
649
650         /* We're returning to user mode, so check for various conditions that
651            trigger rescheduling. */
652         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;      /* get thread info */
653         lwi     r11, r11, TI_FLAGS;     /* get flags in thread info */
654         andi    r11, r11, _TIF_NEED_RESCHED;
655         beqi    r11, 5f;
656
657 /* Call the scheduler before returning from a syscall/trap. */
658         bralid  r15, schedule;  /* Call scheduler */
659         nop;                            /* delay slot */
660
661         /* Maybe handle a signal */
662 5:      lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;      /* get thread info */
663         lwi     r11, r11, TI_FLAGS;     /* get flags in thread info */
664         andi    r11, r11, _TIF_SIGPENDING;
665         beqi    r11, 1f;                /* Signals to handle, handle them */
666
667         /*
668          * Handle a signal return; Pending signals should be in r18.
669          *
670          * Not all registers are saved by the normal trap/interrupt entry
671          * points (for instance, call-saved registers (because the normal
672          * C-compiler calling sequence in the kernel makes sure they're
673          * preserved), and call-clobbered registers in the case of
674          * traps), but signal handlers may want to examine or change the
675          * complete register state.  Here we save anything not saved by
676          * the normal entry sequence, so that it may be safely restored
677          * (in a possibly modified form) after do_signal returns. */
678         la      r5, r1, PTO;            /* Arg 1: struct pt_regs *regs */
679         addi    r7, r0, 0;              /* Arg 3: int in_syscall */
680         bralid  r15, do_signal; /* Handle any signals */
681         add     r6, r0, r0;             /* Arg 2: sigset_t *oldset */
682
683 /* Finally, return to user state.  */
684 1:      set_bip;                        /* Ints masked for state restore */
685         swi     CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE); /* save current */
686         VM_OFF;
687         tophys(r1,r1);
688
689         RESTORE_REGS;
690         addik   r1, r1, STATE_SAVE_SIZE         /* Clean up stack space.  */
691
692         lwi     r1, r1, PT_R1 - PT_SIZE; /* Restore user stack pointer. */
693         bri     6f;
694 /* Return to kernel state.  */
695 2:      set_bip;                        /* Ints masked for state restore */
696         VM_OFF;
697         tophys(r1,r1);
698         RESTORE_REGS;
699         addik   r1, r1, STATE_SAVE_SIZE         /* Clean up stack space.  */
700
701         tovirt(r1,r1);
702 6:
703 EXC_return:             /* Make global symbol for debugging */
704         rtbd    r14, 0; /* Instructions to return from an IRQ */
705         nop;
706
707 /*
708  * HW EXCEPTION rutine end
709  */
710
711 /*
712  * Hardware maskable interrupts.
713  *
714  * The stack-pointer (r1) should have already been saved to the memory
715  * location PER_CPU(ENTRY_SP).
716  */
717 C_ENTRY(_interrupt):
718 /* MS: we are in physical address */
719 /* Save registers, switch to proper stack, convert SP to virtual.*/
720         swi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP))
721         swi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(R11_SAVE));
722         /* MS: See if already in kernel mode. */
723         mfs     r11, rmsr
724         nop
725         andi    r11, r11, MSR_UMS
726         bnei    r11, 1f
727
728 /* Kernel-mode state save. */
729         or      r11, r1, r0
730         tophys(r1,r11); /* MS: I have in r1 physical address where stack is */
731 /* MS: Save original SP - position PT_R1 to next stack frame 4 *1 - 152*/
732         swi     r11, r1, (PT_R1 - PT_SIZE);
733 /* MS: restore r11 because of saving in SAVE_REGS */
734         lwi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(R11_SAVE));
735         /* save registers */
736 /* MS: Make room on the stack -> activation record */
737         addik   r1, r1, -STATE_SAVE_SIZE;
738         SAVE_REGS
739         /* MS: store mode */
740         addi    r11, r0, 1; /* MS: Was in kernel-mode. */
741         swi     r11, r1, PTO + PT_MODE; /* MS: and save it */
742         brid    2f;
743         nop; /* MS: Fill delay slot */
744
745 1:
746 /* User-mode state save. */
747 /* MS: restore r11 -> FIXME move before SAVE_REG */
748         lwi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(R11_SAVE));
749  /* MS: get the saved current */
750         lwi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));
751         tophys(r1,r1);
752         lwi     r1, r1, TS_THREAD_INFO;
753         addik   r1, r1, THREAD_SIZE;
754         tophys(r1,r1);
755         /* save registers */
756         addik   r1, r1, -STATE_SAVE_SIZE;
757         SAVE_REGS
758         /* calculate mode */
759         swi     r0, r1, PTO + PT_MODE;
760         lwi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));
761         swi     r11, r1, PTO+PT_R1;
762 2:
763         lwi     CURRENT_TASK, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));
764         swi     r0, r1, PTO + PT_R0;
765         tovirt(r1,r1)
766         la      r5, r1, PTO;
767         set_vms;
768         la      r11, r0, do_IRQ;
769         la      r15, r0, irq_call;
770 irq_call:rtbd   r11, 0;
771         nop;
772
773 /* MS: we are in virtual mode */
774 ret_from_irq:
775         lwi     r11, r1, PTO + PT_MODE;
776         bnei    r11, 2f;
777
778         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;
779         lwi     r11, r11, TI_FLAGS; /* MS: get flags from thread info */
780         andi    r11, r11, _TIF_NEED_RESCHED;
781         beqi    r11, 5f
782         bralid  r15, schedule;
783         nop; /* delay slot */
784
785     /* Maybe handle a signal */
786 5:      lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO; /* MS: get thread info */
787         lwi     r11, r11, TI_FLAGS; /* get flags in thread info */
788         andi    r11, r11, _TIF_SIGPENDING;
789         beqid   r11, no_intr_resched
790 /* Handle a signal return; Pending signals should be in r18. */
791         addi    r7, r0, 0; /* Arg 3: int in_syscall */
792         la      r5, r1, PTO; /* Arg 1: struct pt_regs *regs */
793         bralid  r15, do_signal; /* Handle any signals */
794         add     r6, r0, r0; /* Arg 2: sigset_t *oldset */
795
796 /* Finally, return to user state. */
797 no_intr_resched:
798     /* Disable interrupts, we are now committed to the state restore */
799         disable_irq
800         swi     CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE);
801         VM_OFF;
802         tophys(r1,r1);
803         RESTORE_REGS
804         addik   r1, r1, STATE_SAVE_SIZE /* MS: Clean up stack space. */
805         lwi     r1, r1, PT_R1 - PT_SIZE;
806         bri     6f;
807 /* MS: Return to kernel state. */
808 2:
809 #ifdef CONFIG_PREEMPT
810         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;
811         /* MS: get preempt_count from thread info */
812         lwi     r5, r11, TI_PREEMPT_COUNT;
813         bgti    r5, restore;
814
815         lwi     r5, r11, TI_FLAGS;              /* get flags in thread info */
816         andi    r5, r5, _TIF_NEED_RESCHED;
817         beqi    r5, restore /* if zero jump over */
818
819 preempt:
820         /* interrupts are off that's why I am calling preempt_chedule_irq */
821         bralid  r15, preempt_schedule_irq
822         nop
823         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;      /* get thread info */
824         lwi     r5, r11, TI_FLAGS;              /* get flags in thread info */
825         andi    r5, r5, _TIF_NEED_RESCHED;
826         bnei    r5, preempt /* if non zero jump to resched */
827 restore:
828 #endif
829         VM_OFF /* MS: turn off MMU */
830         tophys(r1,r1)
831         RESTORE_REGS
832         addik   r1, r1, STATE_SAVE_SIZE /* MS: Clean up stack space. */
833         tovirt(r1,r1);
834 6:
835 IRQ_return: /* MS: Make global symbol for debugging */
836         rtid    r14, 0
837         nop
838
839 /*
840  * `Debug' trap
841  *  We enter dbtrap in "BIP" (breakpoint) mode.
842  *  So we exit the breakpoint mode with an 'rtbd' and proceed with the
843  *  original dbtrap.
844  *  however, wait to save state first
845  */
846 C_ENTRY(_debug_exception):
847         /* BIP bit is set on entry, no interrupts can occur */
848         swi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP))
849
850         swi     r11, r0, TOPHYS(r0_ram + PTO + PT_R11); /* Save r11 */
851         set_bip;        /*equalize initial state for all possible entries*/
852         clear_eip;
853         enable_irq;
854         mfs     r11, rmsr
855         nop
856         andi    r11, r11, MSR_UMS
857         bnei    r11, 1f
858         /* Kernel-mode state save.  */
859         lwi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP)); /* Reload kernel stack-ptr*/
860         tophys(r1,r11);
861         swi     r11, r1, (PT_R1-PT_SIZE); /* Save original SP. */
862         lwi     r11, r0, TOPHYS(r0_ram + PTO + PT_R11); /* restore r11 */
863
864         addik   r1, r1, -STATE_SAVE_SIZE; /* Make room on the stack.  */
865         SAVE_REGS;
866
867         addi    r11, r0, 1;             /* Was in kernel-mode.  */
868         swi     r11, r1, PTO + PT_MODE;
869         brid    2f;
870         nop;                            /* Fill delay slot */
871 1:      /* User-mode state save.  */
872         lwi     r11, r0, TOPHYS(r0_ram + PTO + PT_R11); /* restore r11 */
873         lwi     r1, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE)); /* get saved current */
874         tophys(r1,r1);
875         lwi     r1, r1, TS_THREAD_INFO; /* get the thread info */
876         addik   r1, r1, THREAD_SIZE;    /* calculate kernel stack pointer */
877         tophys(r1,r1);
878
879         addik   r1, r1, -STATE_SAVE_SIZE; /* Make room on the stack.  */
880         SAVE_REGS;
881
882         swi     r0, r1, PTO+PT_MODE; /* Was in user-mode.  */
883         lwi     r11, r0, TOPHYS(PER_CPU(ENTRY_SP));
884         swi     r11, r1, PTO+PT_R1; /* Store user SP.  */
885 2:      lwi     CURRENT_TASK, r0, TOPHYS(PER_CPU(CURRENT_SAVE));
886         /* Save away the syscall number.  */
887         swi     r0, r1, PTO+PT_R0;
888         tovirt(r1,r1)
889
890         addi    r5, r0, SIGTRAP              /* send the trap signal */
891         add     r6, r0, CURRENT_TASK; /* Get current task ptr into r11 */
892         addk    r7, r0, r0                   /* 3rd param zero */
893
894         set_vms;
895         la      r11, r0, send_sig;
896         la      r15, r0, dbtrap_call;
897 dbtrap_call:    rtbd    r11, 0;
898         nop;
899
900         set_bip;                        /*  Ints masked for state restore*/
901         lwi     r11, r1, PTO+PT_MODE;
902         bnei    r11, 2f;
903
904         /* Get current task ptr into r11 */
905         lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;      /* get thread info */
906         lwi     r11, r11, TI_FLAGS;     /* get flags in thread info */
907         andi    r11, r11, _TIF_NEED_RESCHED;
908         beqi    r11, 5f;
909
910 /* Call the scheduler before returning from a syscall/trap. */
911
912         bralid  r15, schedule;  /* Call scheduler */
913         nop;                            /* delay slot */
914         /* XXX Is PT_DTRACE handling needed here? */
915         /* XXX m68knommu also checks TASK_STATE & TASK_COUNTER here.  */
916
917         /* Maybe handle a signal */
918 5:      lwi     r11, CURRENT_TASK, TS_THREAD_INFO;      /* get thread info */
919         lwi     r11, r11, TI_FLAGS;     /* get flags in thread info */
920         andi    r11, r11, _TIF_SIGPENDING;
921         beqi    r11, 1f;                /* Signals to handle, handle them */
922
923 /* Handle a signal return; Pending signals should be in r18.  */
924         /* Not all registers are saved by the normal trap/interrupt entry
925            points (for instance, call-saved registers (because the normal
926            C-compiler calling sequence in the kernel makes sure they're
927            preserved), and call-clobbered registers in the case of
928            traps), but signal handlers may want to examine or change the
929            complete register state.  Here we save anything not saved by
930            the normal entry sequence, so that it may be safely restored
931            (in a possibly modified form) after do_signal returns.  */
932
933         la      r5, r1, PTO;            /* Arg 1: struct pt_regs *regs */
934         addi  r7, r0, 0;        /* Arg 3: int in_syscall */
935         bralid  r15, do_signal; /* Handle any signals */
936         add     r6, r0, r0;             /* Arg 2: sigset_t *oldset */
937
938
939 /* Finally, return to user state.  */
940 1:
941         swi     CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE); /* save current */
942         VM_OFF;
943         tophys(r1,r1);
944
945         RESTORE_REGS
946         addik   r1, r1, STATE_SAVE_SIZE         /* Clean up stack space.  */
947
948
949         lwi     r1, r1, PT_R1 - PT_SIZE;
950                                         /* Restore user stack pointer. */
951         bri     6f;
952
953 /* Return to kernel state.  */
954 2:      VM_OFF;
955         tophys(r1,r1);
956         RESTORE_REGS
957         addik   r1, r1, STATE_SAVE_SIZE         /* Clean up stack space.  */
958
959         tovirt(r1,r1);
960 6:
961 DBTRAP_return:          /* Make global symbol for debugging */
962         rtbd    r14, 0; /* Instructions to return from an IRQ */
963         nop;
964
965
966
967 ENTRY(_switch_to)
968         /* prepare return value */
969         addk    r3, r0, CURRENT_TASK
970
971         /* save registers in cpu_context */
972         /* use r11 and r12, volatile registers, as temp register */
973         /* give start of cpu_context for previous process */
974         addik   r11, r5, TI_CPU_CONTEXT
975         swi     r1, r11, CC_R1
976         swi     r2, r11, CC_R2
977         /* skip volatile registers.
978          * they are saved on stack when we jumped to _switch_to() */
979         /* dedicated registers */
980         swi     r13, r11, CC_R13
981         swi     r14, r11, CC_R14
982         swi     r15, r11, CC_R15
983         swi     r16, r11, CC_R16
984         swi     r17, r11, CC_R17
985         swi     r18, r11, CC_R18
986         /* save non-volatile registers */
987         swi     r19, r11, CC_R19
988         swi     r20, r11, CC_R20
989         swi     r21, r11, CC_R21
990         swi     r22, r11, CC_R22
991         swi     r23, r11, CC_R23
992         swi     r24, r11, CC_R24
993         swi     r25, r11, CC_R25
994         swi     r26, r11, CC_R26
995         swi     r27, r11, CC_R27
996         swi     r28, r11, CC_R28
997         swi     r29, r11, CC_R29
998         swi     r30, r11, CC_R30
999         /* special purpose registers */
1000         mfs     r12, rmsr
1001         nop
1002         swi     r12, r11, CC_MSR
1003         mfs     r12, rear
1004         nop
1005         swi     r12, r11, CC_EAR
1006         mfs     r12, resr
1007         nop
1008         swi     r12, r11, CC_ESR
1009         mfs     r12, rfsr
1010         nop
1011         swi     r12, r11, CC_FSR
1012
1013         /* update r31, the current-give me pointer to task which will be next */
1014         lwi     CURRENT_TASK, r6, TI_TASK
1015         /* stored it to current_save too */
1016         swi     CURRENT_TASK, r0, PER_CPU(CURRENT_SAVE)
1017
1018         /* get new process' cpu context and restore */
1019         /* give me start where start context of next task */
1020         addik   r11, r6, TI_CPU_CONTEXT
1021
1022         /* non-volatile registers */
1023         lwi     r30, r11, CC_R30
1024         lwi     r29, r11, CC_R29
1025         lwi     r28, r11, CC_R28
1026         lwi     r27, r11, CC_R27
1027         lwi     r26, r11, CC_R26
1028         lwi     r25, r11, CC_R25
1029         lwi     r24, r11, CC_R24
1030         lwi     r23, r11, CC_R23
1031         lwi     r22, r11, CC_R22
1032         lwi     r21, r11, CC_R21
1033         lwi     r20, r11, CC_R20
1034         lwi     r19, r11, CC_R19
1035         /* dedicated registers */
1036         lwi     r18, r11, CC_R18
1037         lwi     r17, r11, CC_R17
1038         lwi     r16, r11, CC_R16
1039         lwi     r15, r11, CC_R15
1040         lwi     r14, r11, CC_R14
1041         lwi     r13, r11, CC_R13
1042         /* skip volatile registers */
1043         lwi     r2, r11, CC_R2
1044         lwi     r1, r11, CC_R1
1045
1046         /* special purpose registers */
1047         lwi     r12, r11, CC_FSR
1048         mts     rfsr, r12
1049         nop
1050         lwi     r12, r11, CC_MSR
1051         mts     rmsr, r12
1052         nop
1053
1054         rtsd    r15, 8
1055         nop
1056
1057 ENTRY(_reset)
1058         brai    0x70; /* Jump back to FS-boot */
1059
1060 ENTRY(_break)
1061         mfs     r5, rmsr
1062         nop
1063         swi     r5, r0, 0x250 + TOPHYS(r0_ram)
1064         mfs     r5, resr
1065         nop
1066         swi     r5, r0, 0x254 + TOPHYS(r0_ram)
1067         bri     0
1068
1069         /* These are compiled and loaded into high memory, then
1070          * copied into place in mach_early_setup */
1071         .section        .init.ivt, "ax"
1072         .org    0x0
1073         /* this is very important - here is the reset vector */
1074         /* in current MMU branch you don't care what is here - it is
1075          * used from bootloader site - but this is correct for FS-BOOT */
1076         brai    0x70
1077         nop
1078         brai    TOPHYS(_user_exception); /* syscall handler */
1079         brai    TOPHYS(_interrupt);     /* Interrupt handler */
1080         brai    TOPHYS(_break);         /* nmi trap handler */
1081         brai    TOPHYS(_hw_exception_handler);  /* HW exception handler */
1082
1083         .org    0x60
1084         brai    TOPHYS(_debug_exception);       /* debug trap handler*/
1085
1086 .section .rodata,"a"
1087 #include "syscall_table.S"
1088
1089 syscall_table_size=(.-sys_call_table)
1090
1091 type_SYSCALL:
1092         .ascii "SYSCALL\0"
1093 type_IRQ:
1094         .ascii "IRQ\0"
1095 type_IRQ_PREEMPT:
1096         .ascii "IRQ (PREEMPTED)\0"
1097 type_SYSCALL_PREEMPT:
1098         .ascii " SYSCALL (PREEMPTED)\0"
1099
1100         /*
1101          * Trap decoding for stack unwinder
1102          * Tuples are (start addr, end addr, string)
1103          * If return address lies on [start addr, end addr],
1104          * unwinder displays 'string'
1105          */
1106
1107         .align 4
1108 .global microblaze_trap_handlers
1109 microblaze_trap_handlers:
1110         /* Exact matches come first */
1111         .word ret_from_trap; .word ret_from_trap   ; .word type_SYSCALL
1112         .word ret_from_irq ; .word ret_from_irq    ; .word type_IRQ
1113         /* Fuzzy matches go here */
1114         .word ret_from_irq ; .word no_intr_resched ; .word type_IRQ_PREEMPT
1115         .word ret_from_trap; .word TRAP_return     ; .word type_SYSCALL_PREEMPT
1116         /* End of table */
1117         .word 0               ; .word 0               ; .word 0