Merge tag 'pull-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/vfs
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / riscv / kernel / entry.S
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 /*
3  * Copyright (C) 2012 Regents of the University of California
4  * Copyright (C) 2017 SiFive
5  */
6
7 #include <linux/init.h>
8 #include <linux/linkage.h>
9
10 #include <asm/asm.h>
11 #include <asm/csr.h>
12 #include <asm/unistd.h>
13 #include <asm/thread_info.h>
14 #include <asm/asm-offsets.h>
15 #include <asm/errata_list.h>
16
17 #if !IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPTION)
18 .set resume_kernel, restore_all
19 #endif
20
21 ENTRY(handle_exception)
22         /*
23          * If coming from userspace, preserve the user thread pointer and load
24          * the kernel thread pointer.  If we came from the kernel, the scratch
25          * register will contain 0, and we should continue on the current TP.
26          */
27         csrrw tp, CSR_SCRATCH, tp
28         bnez tp, _save_context
29
30 _restore_kernel_tpsp:
31         csrr tp, CSR_SCRATCH
32         REG_S sp, TASK_TI_KERNEL_SP(tp)
33
34 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
35         addi sp, sp, -(PT_SIZE_ON_STACK)
36         srli sp, sp, THREAD_SHIFT
37         andi sp, sp, 0x1
38         bnez sp, handle_kernel_stack_overflow
39         REG_L sp, TASK_TI_KERNEL_SP(tp)
40 #endif
41
42 _save_context:
43         REG_S sp, TASK_TI_USER_SP(tp)
44         REG_L sp, TASK_TI_KERNEL_SP(tp)
45         addi sp, sp, -(PT_SIZE_ON_STACK)
46         REG_S x1,  PT_RA(sp)
47         REG_S x3,  PT_GP(sp)
48         REG_S x5,  PT_T0(sp)
49         REG_S x6,  PT_T1(sp)
50         REG_S x7,  PT_T2(sp)
51         REG_S x8,  PT_S0(sp)
52         REG_S x9,  PT_S1(sp)
53         REG_S x10, PT_A0(sp)
54         REG_S x11, PT_A1(sp)
55         REG_S x12, PT_A2(sp)
56         REG_S x13, PT_A3(sp)
57         REG_S x14, PT_A4(sp)
58         REG_S x15, PT_A5(sp)
59         REG_S x16, PT_A6(sp)
60         REG_S x17, PT_A7(sp)
61         REG_S x18, PT_S2(sp)
62         REG_S x19, PT_S3(sp)
63         REG_S x20, PT_S4(sp)
64         REG_S x21, PT_S5(sp)
65         REG_S x22, PT_S6(sp)
66         REG_S x23, PT_S7(sp)
67         REG_S x24, PT_S8(sp)
68         REG_S x25, PT_S9(sp)
69         REG_S x26, PT_S10(sp)
70         REG_S x27, PT_S11(sp)
71         REG_S x28, PT_T3(sp)
72         REG_S x29, PT_T4(sp)
73         REG_S x30, PT_T5(sp)
74         REG_S x31, PT_T6(sp)
75
76         /*
77          * Disable user-mode memory access as it should only be set in the
78          * actual user copy routines.
79          *
80          * Disable the FPU to detect illegal usage of floating point in kernel
81          * space.
82          */
83         li t0, SR_SUM | SR_FS
84
85         REG_L s0, TASK_TI_USER_SP(tp)
86         csrrc s1, CSR_STATUS, t0
87         csrr s2, CSR_EPC
88         csrr s3, CSR_TVAL
89         csrr s4, CSR_CAUSE
90         csrr s5, CSR_SCRATCH
91         REG_S s0, PT_SP(sp)
92         REG_S s1, PT_STATUS(sp)
93         REG_S s2, PT_EPC(sp)
94         REG_S s3, PT_BADADDR(sp)
95         REG_S s4, PT_CAUSE(sp)
96         REG_S s5, PT_TP(sp)
97
98         /*
99          * Set the scratch register to 0, so that if a recursive exception
100          * occurs, the exception vector knows it came from the kernel
101          */
102         csrw CSR_SCRATCH, x0
103
104         /* Load the global pointer */
105 .option push
106 .option norelax
107         la gp, __global_pointer$
108 .option pop
109
110 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
111         call __trace_hardirqs_off
112 #endif
113
114 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING_USER
115         /* If previous state is in user mode, call user_exit_callable(). */
116         li   a0, SR_PP
117         and a0, s1, a0
118         bnez a0, skip_context_tracking
119         call user_exit_callable
120 skip_context_tracking:
121 #endif
122
123         /*
124          * MSB of cause differentiates between
125          * interrupts and exceptions
126          */
127         bge s4, zero, 1f
128
129         la ra, ret_from_exception
130
131         /* Handle interrupts */
132         move a0, sp /* pt_regs */
133         la a1, generic_handle_arch_irq
134         jr a1
135 1:
136         /*
137          * Exceptions run with interrupts enabled or disabled depending on the
138          * state of SR_PIE in m/sstatus.
139          */
140         andi t0, s1, SR_PIE
141         beqz t0, 1f
142         /* kprobes, entered via ebreak, must have interrupts disabled. */
143         li t0, EXC_BREAKPOINT
144         beq s4, t0, 1f
145 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
146         call __trace_hardirqs_on
147 #endif
148         csrs CSR_STATUS, SR_IE
149
150 1:
151         la ra, ret_from_exception
152         /* Handle syscalls */
153         li t0, EXC_SYSCALL
154         beq s4, t0, handle_syscall
155
156         /* Handle other exceptions */
157         slli t0, s4, RISCV_LGPTR
158         la t1, excp_vect_table
159         la t2, excp_vect_table_end
160         move a0, sp /* pt_regs */
161         add t0, t1, t0
162         /* Check if exception code lies within bounds */
163         bgeu t0, t2, 1f
164         REG_L t0, 0(t0)
165         jr t0
166 1:
167         tail do_trap_unknown
168
169 handle_syscall:
170 #ifdef CONFIG_RISCV_M_MODE
171         /*
172          * When running is M-Mode (no MMU config), MPIE does not get set.
173          * As a result, we need to force enable interrupts here because
174          * handle_exception did not do set SR_IE as it always sees SR_PIE
175          * being cleared.
176          */
177         csrs CSR_STATUS, SR_IE
178 #endif
179 #if defined(CONFIG_TRACE_IRQFLAGS) || defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING_USER)
180         /* Recover a0 - a7 for system calls */
181         REG_L a0, PT_A0(sp)
182         REG_L a1, PT_A1(sp)
183         REG_L a2, PT_A2(sp)
184         REG_L a3, PT_A3(sp)
185         REG_L a4, PT_A4(sp)
186         REG_L a5, PT_A5(sp)
187         REG_L a6, PT_A6(sp)
188         REG_L a7, PT_A7(sp)
189 #endif
190          /* save the initial A0 value (needed in signal handlers) */
191         REG_S a0, PT_ORIG_A0(sp)
192         /*
193          * Advance SEPC to avoid executing the original
194          * scall instruction on sret
195          */
196         addi s2, s2, 0x4
197         REG_S s2, PT_EPC(sp)
198         /* Trace syscalls, but only if requested by the user. */
199         REG_L t0, TASK_TI_FLAGS(tp)
200         andi t0, t0, _TIF_SYSCALL_WORK
201         bnez t0, handle_syscall_trace_enter
202 check_syscall_nr:
203         /* Check to make sure we don't jump to a bogus syscall number. */
204         li t0, __NR_syscalls
205         la s0, sys_ni_syscall
206         /*
207          * Syscall number held in a7.
208          * If syscall number is above allowed value, redirect to ni_syscall.
209          */
210         bgeu a7, t0, 3f
211 #ifdef CONFIG_COMPAT
212         REG_L s0, PT_STATUS(sp)
213         srli s0, s0, SR_UXL_SHIFT
214         andi s0, s0, (SR_UXL >> SR_UXL_SHIFT)
215         li t0, (SR_UXL_32 >> SR_UXL_SHIFT)
216         sub t0, s0, t0
217         bnez t0, 1f
218
219         /* Call compat_syscall */
220         la s0, compat_sys_call_table
221         j 2f
222 1:
223 #endif
224         /* Call syscall */
225         la s0, sys_call_table
226 2:
227         slli t0, a7, RISCV_LGPTR
228         add s0, s0, t0
229         REG_L s0, 0(s0)
230 3:
231         jalr s0
232
233 ret_from_syscall:
234         /* Set user a0 to kernel a0 */
235         REG_S a0, PT_A0(sp)
236         /*
237          * We didn't execute the actual syscall.
238          * Seccomp already set return value for the current task pt_regs.
239          * (If it was configured with SECCOMP_RET_ERRNO/TRACE)
240          */
241 ret_from_syscall_rejected:
242 #ifdef CONFIG_DEBUG_RSEQ
243         move a0, sp
244         call rseq_syscall
245 #endif
246         /* Trace syscalls, but only if requested by the user. */
247         REG_L t0, TASK_TI_FLAGS(tp)
248         andi t0, t0, _TIF_SYSCALL_WORK
249         bnez t0, handle_syscall_trace_exit
250
251 ret_from_exception:
252         REG_L s0, PT_STATUS(sp)
253         csrc CSR_STATUS, SR_IE
254 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
255         call __trace_hardirqs_off
256 #endif
257 #ifdef CONFIG_RISCV_M_MODE
258         /* the MPP value is too large to be used as an immediate arg for addi */
259         li t0, SR_MPP
260         and s0, s0, t0
261 #else
262         andi s0, s0, SR_SPP
263 #endif
264         bnez s0, resume_kernel
265
266 resume_userspace:
267         /* Interrupts must be disabled here so flags are checked atomically */
268         REG_L s0, TASK_TI_FLAGS(tp) /* current_thread_info->flags */
269         andi s1, s0, _TIF_WORK_MASK
270         bnez s1, work_pending
271
272 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING_USER
273         call user_enter_callable
274 #endif
275
276         /* Save unwound kernel stack pointer in thread_info */
277         addi s0, sp, PT_SIZE_ON_STACK
278         REG_S s0, TASK_TI_KERNEL_SP(tp)
279
280         /*
281          * Save TP into the scratch register , so we can find the kernel data
282          * structures again.
283          */
284         csrw CSR_SCRATCH, tp
285
286 restore_all:
287 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
288         REG_L s1, PT_STATUS(sp)
289         andi t0, s1, SR_PIE
290         beqz t0, 1f
291         call __trace_hardirqs_on
292         j 2f
293 1:
294         call __trace_hardirqs_off
295 2:
296 #endif
297         REG_L a0, PT_STATUS(sp)
298         /*
299          * The current load reservation is effectively part of the processor's
300          * state, in the sense that load reservations cannot be shared between
301          * different hart contexts.  We can't actually save and restore a load
302          * reservation, so instead here we clear any existing reservation --
303          * it's always legal for implementations to clear load reservations at
304          * any point (as long as the forward progress guarantee is kept, but
305          * we'll ignore that here).
306          *
307          * Dangling load reservations can be the result of taking a trap in the
308          * middle of an LR/SC sequence, but can also be the result of a taken
309          * forward branch around an SC -- which is how we implement CAS.  As a
310          * result we need to clear reservations between the last CAS and the
311          * jump back to the new context.  While it is unlikely the store
312          * completes, implementations are allowed to expand reservations to be
313          * arbitrarily large.
314          */
315         REG_L  a2, PT_EPC(sp)
316         REG_SC x0, a2, PT_EPC(sp)
317
318         csrw CSR_STATUS, a0
319         csrw CSR_EPC, a2
320
321         REG_L x1,  PT_RA(sp)
322         REG_L x3,  PT_GP(sp)
323         REG_L x4,  PT_TP(sp)
324         REG_L x5,  PT_T0(sp)
325         REG_L x6,  PT_T1(sp)
326         REG_L x7,  PT_T2(sp)
327         REG_L x8,  PT_S0(sp)
328         REG_L x9,  PT_S1(sp)
329         REG_L x10, PT_A0(sp)
330         REG_L x11, PT_A1(sp)
331         REG_L x12, PT_A2(sp)
332         REG_L x13, PT_A3(sp)
333         REG_L x14, PT_A4(sp)
334         REG_L x15, PT_A5(sp)
335         REG_L x16, PT_A6(sp)
336         REG_L x17, PT_A7(sp)
337         REG_L x18, PT_S2(sp)
338         REG_L x19, PT_S3(sp)
339         REG_L x20, PT_S4(sp)
340         REG_L x21, PT_S5(sp)
341         REG_L x22, PT_S6(sp)
342         REG_L x23, PT_S7(sp)
343         REG_L x24, PT_S8(sp)
344         REG_L x25, PT_S9(sp)
345         REG_L x26, PT_S10(sp)
346         REG_L x27, PT_S11(sp)
347         REG_L x28, PT_T3(sp)
348         REG_L x29, PT_T4(sp)
349         REG_L x30, PT_T5(sp)
350         REG_L x31, PT_T6(sp)
351
352         REG_L x2,  PT_SP(sp)
353
354 #ifdef CONFIG_RISCV_M_MODE
355         mret
356 #else
357         sret
358 #endif
359
360 #if IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPTION)
361 resume_kernel:
362         REG_L s0, TASK_TI_PREEMPT_COUNT(tp)
363         bnez s0, restore_all
364         REG_L s0, TASK_TI_FLAGS(tp)
365         andi s0, s0, _TIF_NEED_RESCHED
366         beqz s0, restore_all
367         call preempt_schedule_irq
368         j restore_all
369 #endif
370
371 work_pending:
372         /* Enter slow path for supplementary processing */
373         la ra, ret_from_exception
374         andi s1, s0, _TIF_NEED_RESCHED
375         bnez s1, work_resched
376 work_notifysig:
377         /* Handle pending signals and notify-resume requests */
378         csrs CSR_STATUS, SR_IE /* Enable interrupts for do_notify_resume() */
379         move a0, sp /* pt_regs */
380         move a1, s0 /* current_thread_info->flags */
381         tail do_notify_resume
382 work_resched:
383         tail schedule
384
385 /* Slow paths for ptrace. */
386 handle_syscall_trace_enter:
387         move a0, sp
388         call do_syscall_trace_enter
389         move t0, a0
390         REG_L a0, PT_A0(sp)
391         REG_L a1, PT_A1(sp)
392         REG_L a2, PT_A2(sp)
393         REG_L a3, PT_A3(sp)
394         REG_L a4, PT_A4(sp)
395         REG_L a5, PT_A5(sp)
396         REG_L a6, PT_A6(sp)
397         REG_L a7, PT_A7(sp)
398         bnez t0, ret_from_syscall_rejected
399         j check_syscall_nr
400 handle_syscall_trace_exit:
401         move a0, sp
402         call do_syscall_trace_exit
403         j ret_from_exception
404
405 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
406 handle_kernel_stack_overflow:
407         la sp, shadow_stack
408         addi sp, sp, SHADOW_OVERFLOW_STACK_SIZE
409
410         //save caller register to shadow stack
411         addi sp, sp, -(PT_SIZE_ON_STACK)
412         REG_S x1,  PT_RA(sp)
413         REG_S x5,  PT_T0(sp)
414         REG_S x6,  PT_T1(sp)
415         REG_S x7,  PT_T2(sp)
416         REG_S x10, PT_A0(sp)
417         REG_S x11, PT_A1(sp)
418         REG_S x12, PT_A2(sp)
419         REG_S x13, PT_A3(sp)
420         REG_S x14, PT_A4(sp)
421         REG_S x15, PT_A5(sp)
422         REG_S x16, PT_A6(sp)
423         REG_S x17, PT_A7(sp)
424         REG_S x28, PT_T3(sp)
425         REG_S x29, PT_T4(sp)
426         REG_S x30, PT_T5(sp)
427         REG_S x31, PT_T6(sp)
428
429         la ra, restore_caller_reg
430         tail get_overflow_stack
431
432 restore_caller_reg:
433         //save per-cpu overflow stack
434         REG_S a0, -8(sp)
435         //restore caller register from shadow_stack
436         REG_L x1,  PT_RA(sp)
437         REG_L x5,  PT_T0(sp)
438         REG_L x6,  PT_T1(sp)
439         REG_L x7,  PT_T2(sp)
440         REG_L x10, PT_A0(sp)
441         REG_L x11, PT_A1(sp)
442         REG_L x12, PT_A2(sp)
443         REG_L x13, PT_A3(sp)
444         REG_L x14, PT_A4(sp)
445         REG_L x15, PT_A5(sp)
446         REG_L x16, PT_A6(sp)
447         REG_L x17, PT_A7(sp)
448         REG_L x28, PT_T3(sp)
449         REG_L x29, PT_T4(sp)
450         REG_L x30, PT_T5(sp)
451         REG_L x31, PT_T6(sp)
452
453         //load per-cpu overflow stack
454         REG_L sp, -8(sp)
455         addi sp, sp, -(PT_SIZE_ON_STACK)
456
457         //save context to overflow stack
458         REG_S x1,  PT_RA(sp)
459         REG_S x3,  PT_GP(sp)
460         REG_S x5,  PT_T0(sp)
461         REG_S x6,  PT_T1(sp)
462         REG_S x7,  PT_T2(sp)
463         REG_S x8,  PT_S0(sp)
464         REG_S x9,  PT_S1(sp)
465         REG_S x10, PT_A0(sp)
466         REG_S x11, PT_A1(sp)
467         REG_S x12, PT_A2(sp)
468         REG_S x13, PT_A3(sp)
469         REG_S x14, PT_A4(sp)
470         REG_S x15, PT_A5(sp)
471         REG_S x16, PT_A6(sp)
472         REG_S x17, PT_A7(sp)
473         REG_S x18, PT_S2(sp)
474         REG_S x19, PT_S3(sp)
475         REG_S x20, PT_S4(sp)
476         REG_S x21, PT_S5(sp)
477         REG_S x22, PT_S6(sp)
478         REG_S x23, PT_S7(sp)
479         REG_S x24, PT_S8(sp)
480         REG_S x25, PT_S9(sp)
481         REG_S x26, PT_S10(sp)
482         REG_S x27, PT_S11(sp)
483         REG_S x28, PT_T3(sp)
484         REG_S x29, PT_T4(sp)
485         REG_S x30, PT_T5(sp)
486         REG_S x31, PT_T6(sp)
487
488         REG_L s0, TASK_TI_KERNEL_SP(tp)
489         csrr s1, CSR_STATUS
490         csrr s2, CSR_EPC
491         csrr s3, CSR_TVAL
492         csrr s4, CSR_CAUSE
493         csrr s5, CSR_SCRATCH
494         REG_S s0, PT_SP(sp)
495         REG_S s1, PT_STATUS(sp)
496         REG_S s2, PT_EPC(sp)
497         REG_S s3, PT_BADADDR(sp)
498         REG_S s4, PT_CAUSE(sp)
499         REG_S s5, PT_TP(sp)
500         move a0, sp
501         tail handle_bad_stack
502 #endif
503
504 END(handle_exception)
505
506 ENTRY(ret_from_fork)
507         la ra, ret_from_exception
508         tail schedule_tail
509 ENDPROC(ret_from_fork)
510
511 ENTRY(ret_from_kernel_thread)
512         call schedule_tail
513         /* Call fn(arg) */
514         la ra, ret_from_exception
515         move a0, s1
516         jr s0
517 ENDPROC(ret_from_kernel_thread)
518
519
520 /*
521  * Integer register context switch
522  * The callee-saved registers must be saved and restored.
523  *
524  *   a0: previous task_struct (must be preserved across the switch)
525  *   a1: next task_struct
526  *
527  * The value of a0 and a1 must be preserved by this function, as that's how
528  * arguments are passed to schedule_tail.
529  */
530 ENTRY(__switch_to)
531         /* Save context into prev->thread */
532         li    a4,  TASK_THREAD_RA
533         add   a3, a0, a4
534         add   a4, a1, a4
535         REG_S ra,  TASK_THREAD_RA_RA(a3)
536         REG_S sp,  TASK_THREAD_SP_RA(a3)
537         REG_S s0,  TASK_THREAD_S0_RA(a3)
538         REG_S s1,  TASK_THREAD_S1_RA(a3)
539         REG_S s2,  TASK_THREAD_S2_RA(a3)
540         REG_S s3,  TASK_THREAD_S3_RA(a3)
541         REG_S s4,  TASK_THREAD_S4_RA(a3)
542         REG_S s5,  TASK_THREAD_S5_RA(a3)
543         REG_S s6,  TASK_THREAD_S6_RA(a3)
544         REG_S s7,  TASK_THREAD_S7_RA(a3)
545         REG_S s8,  TASK_THREAD_S8_RA(a3)
546         REG_S s9,  TASK_THREAD_S9_RA(a3)
547         REG_S s10, TASK_THREAD_S10_RA(a3)
548         REG_S s11, TASK_THREAD_S11_RA(a3)
549         /* Restore context from next->thread */
550         REG_L ra,  TASK_THREAD_RA_RA(a4)
551         REG_L sp,  TASK_THREAD_SP_RA(a4)
552         REG_L s0,  TASK_THREAD_S0_RA(a4)
553         REG_L s1,  TASK_THREAD_S1_RA(a4)
554         REG_L s2,  TASK_THREAD_S2_RA(a4)
555         REG_L s3,  TASK_THREAD_S3_RA(a4)
556         REG_L s4,  TASK_THREAD_S4_RA(a4)
557         REG_L s5,  TASK_THREAD_S5_RA(a4)
558         REG_L s6,  TASK_THREAD_S6_RA(a4)
559         REG_L s7,  TASK_THREAD_S7_RA(a4)
560         REG_L s8,  TASK_THREAD_S8_RA(a4)
561         REG_L s9,  TASK_THREAD_S9_RA(a4)
562         REG_L s10, TASK_THREAD_S10_RA(a4)
563         REG_L s11, TASK_THREAD_S11_RA(a4)
564         /* The offset of thread_info in task_struct is zero. */
565         move tp, a1
566         ret
567 ENDPROC(__switch_to)
568
569 #ifndef CONFIG_MMU
570 #define do_page_fault do_trap_unknown
571 #endif
572
573         .section ".rodata"
574         .align LGREG
575         /* Exception vector table */
576 ENTRY(excp_vect_table)
577         RISCV_PTR do_trap_insn_misaligned
578         ALT_INSN_FAULT(RISCV_PTR do_trap_insn_fault)
579         RISCV_PTR do_trap_insn_illegal
580         RISCV_PTR do_trap_break
581         RISCV_PTR do_trap_load_misaligned
582         RISCV_PTR do_trap_load_fault
583         RISCV_PTR do_trap_store_misaligned
584         RISCV_PTR do_trap_store_fault
585         RISCV_PTR do_trap_ecall_u /* system call, gets intercepted */
586         RISCV_PTR do_trap_ecall_s
587         RISCV_PTR do_trap_unknown
588         RISCV_PTR do_trap_ecall_m
589         /* instruciton page fault */
590         ALT_PAGE_FAULT(RISCV_PTR do_page_fault)
591         RISCV_PTR do_page_fault   /* load page fault */
592         RISCV_PTR do_trap_unknown
593         RISCV_PTR do_page_fault   /* store page fault */
594 excp_vect_table_end:
595 END(excp_vect_table)
596
597 #ifndef CONFIG_MMU
598 ENTRY(__user_rt_sigreturn)
599         li a7, __NR_rt_sigreturn
600         scall
601 END(__user_rt_sigreturn)
602 #endif