arch/arm/vfp/vfpmodule.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/vfp/vfpmodule.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2004 ARM Limited.
   5  *  Written by Deep Blue Solutions Limited.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11 #include <linux/types.h>
  12 #include <linux/cpu.h>
  13 #include <linux/cpu_pm.h>
  14 #include <linux/hardirq.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/notifier.h>
  17 #include <linux/signal.h>
  18 #include <linux/sched/signal.h>
  19 #include <linux/smp.h>
  20 #include <linux/init.h>
  21 #include <linux/uaccess.h>
  22 #include <linux/user.h>
  23 #include <linux/export.h>
  24
  25 #include <asm/cp15.h>
  26 #include <asm/cputype.h>
  27 #include <asm/system_info.h>
  28 #include <asm/thread_notify.h>
  29 #include <asm/vfp.h>
  30
  31 #include "vfpinstr.h"
  32 #include "vfp.h"
  33
  34 /*
  35  * Our undef handlers (in entry.S)
  36  */
  37 asmlinkage void vfp_testing_entry(void);
  38 asmlinkage void vfp_support_entry(void);
  39 asmlinkage void vfp_null_entry(void);
  40
  41 asmlinkage void (*vfp_vector)(void) = vfp_null_entry;
  42
  43 /*
  44  * Dual-use variable.
  45  * Used in startup: set to non-zero if VFP checks fail
  46  * After startup, holds VFP architecture
  47  */
  48 unsigned int VFP_arch;
  49
  50 /*
  51  * The pointer to the vfpstate structure of the thread which currently
  52  * owns the context held in the VFP hardware, or NULL if the hardware
  53  * context is invalid.
  54  *
  55  * For UP, this is sufficient to tell which thread owns the VFP context.
  56  * However, for SMP, we also need to check the CPU number stored in the
  57  * saved state too to catch migrations.
  58  */
  59 union vfp_state *vfp_current_hw_state[NR_CPUS];
  60
  61 /*
  62  * Is 'thread's most up to date state stored in this CPUs hardware?
  63  * Must be called from non-preemptible context.
  64  */
  65 static bool vfp_state_in_hw(unsigned int cpu, struct thread_info *thread)
  66 {
  67 #ifdef CONFIG_SMP
  68         if (thread->vfpstate.hard.cpu != cpu)
  69                 return false;
  70 #endif
  71         return vfp_current_hw_state[cpu] == &thread->vfpstate;
  72 }
  73
  74 /*
  75  * Force a reload of the VFP context from the thread structure.  We do
  76  * this by ensuring that access to the VFP hardware is disabled, and
  77  * clear vfp_current_hw_state.  Must be called from non-preemptible context.
  78  */
  79 static void vfp_force_reload(unsigned int cpu, struct thread_info *thread)
  80 {
  81         if (vfp_state_in_hw(cpu, thread)) {
  82                 fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_EN);
  83                 vfp_current_hw_state[cpu] = NULL;
  84         }
  85 #ifdef CONFIG_SMP
  86         thread->vfpstate.hard.cpu = NR_CPUS;
  87 #endif
  88 }
  89
  90 /*
  91  * Per-thread VFP initialization.
  92  */
  93 static void vfp_thread_flush(struct thread_info *thread)
  94 {
  95         union vfp_state *vfp = &thread->vfpstate;
  96         unsigned int cpu;
  97
  98         /*
  99          * Disable VFP to ensure we initialize it first.  We must ensure
 100          * that the modification of vfp_current_hw_state[] and hardware
 101          * disable are done for the same CPU and without preemption.
 102          *
 103          * Do this first to ensure that preemption won't overwrite our
 104          * state saving should access to the VFP be enabled at this point.
 105          */
 106         cpu = get_cpu();
 107         if (vfp_current_hw_state[cpu] == vfp)
 108                 vfp_current_hw_state[cpu] = NULL;
 109         fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_EN);
 110         put_cpu();
 111
 112         memset(vfp, 0, sizeof(union vfp_state));
 113
 114         vfp->hard.fpexc = FPEXC_EN;
 115         vfp->hard.fpscr = FPSCR_ROUND_NEAREST;
 116 #ifdef CONFIG_SMP
 117         vfp->hard.cpu = NR_CPUS;
 118 #endif
 119 }
 120
 121 static void vfp_thread_exit(struct thread_info *thread)
 122 {
 123         /* release case: Per-thread VFP cleanup. */
 124         union vfp_state *vfp = &thread->vfpstate;
 125         unsigned int cpu = get_cpu();
 126
 127         if (vfp_current_hw_state[cpu] == vfp)
 128                 vfp_current_hw_state[cpu] = NULL;
 129         put_cpu();
 130 }
 131
 132 static void vfp_thread_copy(struct thread_info *thread)
 133 {
 134         struct thread_info *parent = current_thread_info();
 135
 136         vfp_sync_hwstate(parent);
 137         thread->vfpstate = parent->vfpstate;
 138 #ifdef CONFIG_SMP
 139         thread->vfpstate.hard.cpu = NR_CPUS;
 140 #endif
 141 }
 142
 143 /*
 144  * When this function is called with the following 'cmd's, the following
 145  * is true while this function is being run:
 146  *  THREAD_NOFTIFY_SWTICH:
 147  *   - the previously running thread will not be scheduled onto another CPU.
 148  *   - the next thread to be run (v) will not be running on another CPU.
 149  *   - thread->cpu is the local CPU number
 150  *   - not preemptible as we're called in the middle of a thread switch
 151  *  THREAD_NOTIFY_FLUSH:
 152  *   - the thread (v) will be running on the local CPU, so
 153  *      v === current_thread_info()
 154  *   - thread->cpu is the local CPU number at the time it is accessed,
 155  *      but may change at any time.
 156  *   - we could be preempted if tree preempt rcu is enabled, so
 157  *      it is unsafe to use thread->cpu.
 158  *  THREAD_NOTIFY_EXIT
 159  *   - we could be preempted if tree preempt rcu is enabled, so
 160  *      it is unsafe to use thread->cpu.
 161  */
 162 static int vfp_notifier(struct notifier_block *self, unsigned long cmd, void *v)
 163 {
 164         struct thread_info *thread = v;
 165         u32 fpexc;
 166 #ifdef CONFIG_SMP
 167         unsigned int cpu;
 168 #endif
 169
 170         switch (cmd) {
 171         case THREAD_NOTIFY_SWITCH:
 172                 fpexc = fmrx(FPEXC);
 173
 174 #ifdef CONFIG_SMP
 175                 cpu = thread->cpu;
 176
 177                 /*
 178                  * On SMP, if VFP is enabled, save the old state in
 179                  * case the thread migrates to a different CPU. The
 180                  * restoring is done lazily.
 181                  */
 182                 if ((fpexc & FPEXC_EN) && vfp_current_hw_state[cpu])
 183                         vfp_save_state(vfp_current_hw_state[cpu], fpexc);
 184 #endif
 185
 186                 /*
 187                  * Always disable VFP so we can lazily save/restore the
 188                  * old state.
 189                  */
 190                 fmxr(FPEXC, fpexc & ~FPEXC_EN);
 191                 break;
 192
 193         case THREAD_NOTIFY_FLUSH:
 194                 vfp_thread_flush(thread);
 195                 break;
 196
 197         case THREAD_NOTIFY_EXIT:
 198                 vfp_thread_exit(thread);
 199                 break;
 200
 201         case THREAD_NOTIFY_COPY:
 202                 vfp_thread_copy(thread);
 203                 break;
 204         }
 205
 206         return NOTIFY_DONE;
 207 }
 208
 209 static struct notifier_block vfp_notifier_block = {
 210         .notifier_call  = vfp_notifier,
 211 };
 212
 213 /*
 214  * Raise a SIGFPE for the current process.
 215  * sicode describes the signal being raised.
 216  */
 217 static void vfp_raise_sigfpe(unsigned int sicode, struct pt_regs *regs)
 218 {
 219         siginfo_t info;
 220
 221         clear_siginfo(&info);
 222         info.si_signo = SIGFPE;
 223         info.si_code = sicode;
 224         info.si_addr = (void __user *)(instruction_pointer(regs) - 4);
 225
 226         /*
 227          * This is the same as NWFPE, because it's not clear what
 228          * this is used for
 229          */
 230         current->thread.error_code = 0;
 231         current->thread.trap_no = 6;
 232
 233         send_sig_info(SIGFPE, &info, current);
 234 }
 235
 236 static void vfp_panic(char *reason, u32 inst)
 237 {
 238         int i;
 239
 240         pr_err("VFP: Error: %s\n", reason);
 241         pr_err("VFP: EXC 0x%08x SCR 0x%08x INST 0x%08x\n",
 242                 fmrx(FPEXC), fmrx(FPSCR), inst);
 243         for (i = 0; i < 32; i += 2)
 244                 pr_err("VFP: s%2u: 0x%08x s%2u: 0x%08x\n",
 245                        i, vfp_get_float(i), i+1, vfp_get_float(i+1));
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Process bitmask of exception conditions.
 250  */
 251 static void vfp_raise_exceptions(u32 exceptions, u32 inst, u32 fpscr, struct pt_regs *regs)
 252 {
 253         int si_code = 0;
 254
 255         pr_debug("VFP: raising exceptions %08x\n", exceptions);
 256
 257         if (exceptions == VFP_EXCEPTION_ERROR) {
 258                 vfp_panic("unhandled bounce", inst);
 259                 vfp_raise_sigfpe(FPE_FLTINV, regs);
 260                 return;
 261         }
 262
 263         /*
 264          * If any of the status flags are set, update the FPSCR.
 265          * Comparison instructions always return at least one of
 266          * these flags set.
 267          */
 268         if (exceptions & (FPSCR_N|FPSCR_Z|FPSCR_C|FPSCR_V))
 269                 fpscr &= ~(FPSCR_N|FPSCR_Z|FPSCR_C|FPSCR_V);
 270
 271         fpscr |= exceptions;
 272
 273         fmxr(FPSCR, fpscr);
 274
 275 #define RAISE(stat,en,sig)                              \
 276         if (exceptions & stat && fpscr & en)            \
 277                 si_code = sig;
 278
 279         /*
 280          * These are arranged in priority order, least to highest.
 281          */
 282         RAISE(FPSCR_DZC, FPSCR_DZE, FPE_FLTDIV);
 283         RAISE(FPSCR_IXC, FPSCR_IXE, FPE_FLTRES);
 284         RAISE(FPSCR_UFC, FPSCR_UFE, FPE_FLTUND);
 285         RAISE(FPSCR_OFC, FPSCR_OFE, FPE_FLTOVF);
 286         RAISE(FPSCR_IOC, FPSCR_IOE, FPE_FLTINV);
 287
 288         if (si_code)
 289                 vfp_raise_sigfpe(si_code, regs);
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Emulate a VFP instruction.
 294  */
 295 static u32 vfp_emulate_instruction(u32 inst, u32 fpscr, struct pt_regs *regs)
 296 {
 297         u32 exceptions = VFP_EXCEPTION_ERROR;
 298
 299         pr_debug("VFP: emulate: INST=0x%08x SCR=0x%08x\n", inst, fpscr);
 300
 301         if (INST_CPRTDO(inst)) {
 302                 if (!INST_CPRT(inst)) {
 303                         /*
 304                          * CPDO
 305                          */
 306                         if (vfp_single(inst)) {
 307                                 exceptions = vfp_single_cpdo(inst, fpscr);
 308                         } else {
 309                                 exceptions = vfp_double_cpdo(inst, fpscr);
 310                         }
 311                 } else {
 312                         /*
 313                          * A CPRT instruction can not appear in FPINST2, nor
 314                          * can it cause an exception.  Therefore, we do not
 315                          * have to emulate it.
 316                          */
 317                 }
 318         } else {
 319                 /*
 320                  * A CPDT instruction can not appear in FPINST2, nor can
 321                  * it cause an exception.  Therefore, we do not have to
 322                  * emulate it.
 323                  */
 324         }
 325         return exceptions & ~VFP_NAN_FLAG;
 326 }
 327
 328 /*
 329  * Package up a bounce condition.
 330  */
 331 void VFP_bounce(u32 trigger, u32 fpexc, struct pt_regs *regs)
 332 {
 333         u32 fpscr, orig_fpscr, fpsid, exceptions;
 334
 335         pr_debug("VFP: bounce: trigger %08x fpexc %08x\n", trigger, fpexc);
 336
 337         /*
 338          * At this point, FPEXC can have the following configuration:
 339          *
 340          *  EX DEX IXE
 341          *  0   1   x   - synchronous exception
 342          *  1   x   0   - asynchronous exception
 343          *  1   x   1   - sychronous on VFP subarch 1 and asynchronous on later
 344          *  0   0   1   - synchronous on VFP9 (non-standard subarch 1
 345          *                implementation), undefined otherwise
 346          *
 347          * Clear various bits and enable access to the VFP so we can
 348          * handle the bounce.
 349          */
 350         fmxr(FPEXC, fpexc & ~(FPEXC_EX|FPEXC_DEX|FPEXC_FP2V|FPEXC_VV|FPEXC_TRAP_MASK));
 351
 352         fpsid = fmrx(FPSID);
 353         orig_fpscr = fpscr = fmrx(FPSCR);
 354
 355         /*
 356          * Check for the special VFP subarch 1 and FPSCR.IXE bit case
 357          */
 358         if ((fpsid & FPSID_ARCH_MASK) == (1 << FPSID_ARCH_BIT)
 359             && (fpscr & FPSCR_IXE)) {
 360                 /*
 361                  * Synchronous exception, emulate the trigger instruction
 362                  */
 363                 goto emulate;
 364         }
 365
 366         if (fpexc & FPEXC_EX) {
 367 #ifndef CONFIG_CPU_FEROCEON
 368                 /*
 369                  * Asynchronous exception. The instruction is read from FPINST
 370                  * and the interrupted instruction has to be restarted.
 371                  */
 372                 trigger = fmrx(FPINST);
 373                 regs->ARM_pc -= 4;
 374 #endif
 375         } else if (!(fpexc & FPEXC_DEX)) {
 376                 /*
 377                  * Illegal combination of bits. It can be caused by an
 378                  * unallocated VFP instruction but with FPSCR.IXE set and not
 379                  * on VFP subarch 1.
 380                  */
 381                  vfp_raise_exceptions(VFP_EXCEPTION_ERROR, trigger, fpscr, regs);
 382                 goto exit;
 383         }
 384
 385         /*
 386          * Modify fpscr to indicate the number of iterations remaining.
 387          * If FPEXC.EX is 0, FPEXC.DEX is 1 and the FPEXC.VV bit indicates
 388          * whether FPEXC.VECITR or FPSCR.LEN is used.
 389          */
 390         if (fpexc & (FPEXC_EX | FPEXC_VV)) {
 391                 u32 len;
 392
 393                 len = fpexc + (1 << FPEXC_LENGTH_BIT);
 394
 395                 fpscr &= ~FPSCR_LENGTH_MASK;
 396                 fpscr |= (len & FPEXC_LENGTH_MASK) << (FPSCR_LENGTH_BIT - FPEXC_LENGTH_BIT);
 397         }
 398
 399         /*
 400          * Handle the first FP instruction.  We used to take note of the
 401          * FPEXC bounce reason, but this appears to be unreliable.
 402          * Emulate the bounced instruction instead.
 403          */
 404         exceptions = vfp_emulate_instruction(trigger, fpscr, regs);
 405         if (exceptions)
 406                 vfp_raise_exceptions(exceptions, trigger, orig_fpscr, regs);
 407
 408         /*
 409          * If there isn't a second FP instruction, exit now. Note that
 410          * the FPEXC.FP2V bit is valid only if FPEXC.EX is 1.
 411          */
 412         if ((fpexc & (FPEXC_EX | FPEXC_FP2V)) != (FPEXC_EX | FPEXC_FP2V))
 413                 goto exit;
 414
 415         /*
 416          * The barrier() here prevents fpinst2 being read
 417          * before the condition above.
 418          */
 419         barrier();
 420         trigger = fmrx(FPINST2);
 421
 422  emulate:
 423         exceptions = vfp_emulate_instruction(trigger, orig_fpscr, regs);
 424         if (exceptions)
 425                 vfp_raise_exceptions(exceptions, trigger, orig_fpscr, regs);
 426  exit:
 427         preempt_enable();
 428 }
 429
 430 static void vfp_enable(void *unused)
 431 {
 432         u32 access;
 433
 434         BUG_ON(preemptible());
 435         access = get_copro_access();
 436
 437         /*
 438          * Enable full access to VFP (cp10 and cp11)
 439          */
 440         set_copro_access(access | CPACC_FULL(10) | CPACC_FULL(11));
 441 }
 442
 443 /* Called by platforms on which we want to disable VFP because it may not be
 444  * present on all CPUs within a SMP complex. Needs to be called prior to
 445  * vfp_init().
 446  */
 447 void vfp_disable(void)
 448 {
 449         if (VFP_arch) {
 450                 pr_debug("%s: should be called prior to vfp_init\n", __func__);
 451                 return;
 452         }
 453         VFP_arch = 1;
 454 }
 455
 456 #ifdef CONFIG_CPU_PM
 457 static int vfp_pm_suspend(void)
 458 {
 459         struct thread_info *ti = current_thread_info();
 460         u32 fpexc = fmrx(FPEXC);
 461
 462         /* if vfp is on, then save state for resumption */
 463         if (fpexc & FPEXC_EN) {
 464                 pr_debug("%s: saving vfp state\n", __func__);
 465                 vfp_save_state(&ti->vfpstate, fpexc);
 466
 467                 /* disable, just in case */
 468                 fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_EN);
 469         } else if (vfp_current_hw_state[ti->cpu]) {
 470 #ifndef CONFIG_SMP
 471                 fmxr(FPEXC, fpexc | FPEXC_EN);
 472                 vfp_save_state(vfp_current_hw_state[ti->cpu], fpexc);
 473                 fmxr(FPEXC, fpexc);
 474 #endif
 475         }
 476
 477         /* clear any information we had about last context state */
 478         vfp_current_hw_state[ti->cpu] = NULL;
 479
 480         return 0;
 481 }
 482
 483 static void vfp_pm_resume(void)
 484 {
 485         /* ensure we have access to the vfp */
 486         vfp_enable(NULL);
 487
 488         /* and disable it to ensure the next usage restores the state */
 489         fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_EN);
 490 }
 491
 492 static int vfp_cpu_pm_notifier(struct notifier_block *self, unsigned long cmd,
 493         void *v)
 494 {
 495         switch (cmd) {
 496         case CPU_PM_ENTER:
 497                 vfp_pm_suspend();
 498                 break;
 499         case CPU_PM_ENTER_FAILED:
 500         case CPU_PM_EXIT:
 501                 vfp_pm_resume();
 502                 break;
 503         }
 504         return NOTIFY_OK;
 505 }
 506
 507 static struct notifier_block vfp_cpu_pm_notifier_block = {
 508         .notifier_call = vfp_cpu_pm_notifier,
 509 };
 510
 511 static void vfp_pm_init(void)
 512 {
 513         cpu_pm_register_notifier(&vfp_cpu_pm_notifier_block);
 514 }
 515
 516 #else
 517 static inline void vfp_pm_init(void) { }
 518 #endif /* CONFIG_CPU_PM */
 519
 520 /*
 521  * Ensure that the VFP state stored in 'thread->vfpstate' is up to date
 522  * with the hardware state.
 523  */
 524 void vfp_sync_hwstate(struct thread_info *thread)
 525 {
 526         unsigned int cpu = get_cpu();
 527
 528         if (vfp_state_in_hw(cpu, thread)) {
 529                 u32 fpexc = fmrx(FPEXC);
 530
 531                 /*
 532                  * Save the last VFP state on this CPU.
 533                  */
 534                 fmxr(FPEXC, fpexc | FPEXC_EN);
 535                 vfp_save_state(&thread->vfpstate, fpexc | FPEXC_EN);
 536                 fmxr(FPEXC, fpexc);
 537         }
 538
 539         put_cpu();
 540 }
 541
 542 /* Ensure that the thread reloads the hardware VFP state on the next use. */
 543 void vfp_flush_hwstate(struct thread_info *thread)
 544 {
 545         unsigned int cpu = get_cpu();
 546
 547         vfp_force_reload(cpu, thread);
 548
 549         put_cpu();
 550 }
 551
 552 /*
 553  * Save the current VFP state into the provided structures and prepare
 554  * for entry into a new function (signal handler).
 555  */
 556 int vfp_preserve_user_clear_hwstate(struct user_vfp __user *ufp,
 557                                     struct user_vfp_exc __user *ufp_exc)
 558 {
 559         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 560         struct vfp_hard_struct *hwstate = &thread->vfpstate.hard;
 561         int err = 0;
 562
 563         /* Ensure that the saved hwstate is up-to-date. */
 564         vfp_sync_hwstate(thread);
 565
 566         /*
 567          * Copy the floating point registers. There can be unused
 568          * registers see asm/hwcap.h for details.
 569          */
 570         err |= __copy_to_user(&ufp->fpregs, &hwstate->fpregs,
 571                               sizeof(hwstate->fpregs));
 572         /*
 573          * Copy the status and control register.
 574          */
 575         __put_user_error(hwstate->fpscr, &ufp->fpscr, err);
 576
 577         /*
 578          * Copy the exception registers.
 579          */
 580         __put_user_error(hwstate->fpexc, &ufp_exc->fpexc, err);
 581         __put_user_error(hwstate->fpinst, &ufp_exc->fpinst, err);
 582         __put_user_error(hwstate->fpinst2, &ufp_exc->fpinst2, err);
 583
 584         if (err)
 585                 return -EFAULT;
 586
 587         /* Ensure that VFP is disabled. */
 588         vfp_flush_hwstate(thread);
 589
 590         /*
 591          * As per the PCS, clear the length and stride bits for function
 592          * entry.
 593          */
 594         hwstate->fpscr &= ~(FPSCR_LENGTH_MASK | FPSCR_STRIDE_MASK);
 595         return 0;
 596 }
 597
 598 /* Sanitise and restore the current VFP state from the provided structures. */
 599 int vfp_restore_user_hwstate(struct user_vfp *ufp, struct user_vfp_exc *ufp_exc)
 600 {
 601         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 602         struct vfp_hard_struct *hwstate = &thread->vfpstate.hard;
 603         unsigned long fpexc;
 604
 605         /* Disable VFP to avoid corrupting the new thread state. */
 606         vfp_flush_hwstate(thread);
 607
 608         /*
 609          * Copy the floating point registers. There can be unused
 610          * registers see asm/hwcap.h for details.
 611          */
 612         memcpy(&hwstate->fpregs, &ufp->fpregs, sizeof(hwstate->fpregs));
 613         /*
 614          * Copy the status and control register.
 615          */
 616         hwstate->fpscr = ufp->fpscr;
 617
 618         /*
 619          * Sanitise and restore the exception registers.
 620          */
 621         fpexc = ufp_exc->fpexc;
 622
 623         /* Ensure the VFP is enabled. */
 624         fpexc |= FPEXC_EN;
 625
 626         /* Ensure FPINST2 is invalid and the exception flag is cleared. */
 627         fpexc &= ~(FPEXC_EX | FPEXC_FP2V);
 628         hwstate->fpexc = fpexc;
 629
 630         hwstate->fpinst = ufp_exc->fpinst;
 631         hwstate->fpinst2 = ufp_exc->fpinst2;
 632
 633         return 0;
 634 }
 635
 636 /*
 637  * VFP hardware can lose all context when a CPU goes offline.
 638  * As we will be running in SMP mode with CPU hotplug, we will save the
 639  * hardware state at every thread switch.  We clear our held state when
 640  * a CPU has been killed, indicating that the VFP hardware doesn't contain
 641  * a threads VFP state.  When a CPU starts up, we re-enable access to the
 642  * VFP hardware. The callbacks below are called on the CPU which
 643  * is being offlined/onlined.
 644  */
 645 static int vfp_dying_cpu(unsigned int cpu)
 646 {
 647         vfp_current_hw_state[cpu] = NULL;
 648         return 0;
 649 }
 650
 651 static int vfp_starting_cpu(unsigned int unused)
 652 {
 653         vfp_enable(NULL);
 654         return 0;
 655 }
 656
 657 void vfp_kmode_exception(void)
 658 {
 659         /*
 660          * If we reach this point, a floating point exception has been raised
 661          * while running in kernel mode. If the NEON/VFP unit was enabled at the
 662          * time, it means a VFP instruction has been issued that requires
 663          * software assistance to complete, something which is not currently
 664          * supported in kernel mode.
 665          * If the NEON/VFP unit was disabled, and the location pointed to below
 666          * is properly preceded by a call to kernel_neon_begin(), something has
 667          * caused the task to be scheduled out and back in again. In this case,
 668          * rebuilding and running with CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP enabled should
 669          * be helpful in localizing the problem.
 670          */
 671         if (fmrx(FPEXC) & FPEXC_EN)
 672                 pr_crit("BUG: unsupported FP instruction in kernel mode\n");
 673         else
 674                 pr_crit("BUG: FP instruction issued in kernel mode with FP unit disabled\n");
 675 }
 676
 677 #ifdef CONFIG_KERNEL_MODE_NEON
 678
 679 /*
 680  * Kernel-side NEON support functions
 681  */
 682 void kernel_neon_begin(void)
 683 {
 684         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 685         unsigned int cpu;
 686         u32 fpexc;
 687
 688         /*
 689          * Kernel mode NEON is only allowed outside of interrupt context
 690          * with preemption disabled. This will make sure that the kernel
 691          * mode NEON register contents never need to be preserved.
 692          */
 693         BUG_ON(in_interrupt());
 694         cpu = get_cpu();
 695
 696         fpexc = fmrx(FPEXC) | FPEXC_EN;
 697         fmxr(FPEXC, fpexc);
 698
 699         /*
 700          * Save the userland NEON/VFP state. Under UP,
 701          * the owner could be a task other than 'current'
 702          */
 703         if (vfp_state_in_hw(cpu, thread))
 704                 vfp_save_state(&thread->vfpstate, fpexc);
 705 #ifndef CONFIG_SMP
 706         else if (vfp_current_hw_state[cpu] != NULL)
 707                 vfp_save_state(vfp_current_hw_state[cpu], fpexc);
 708 #endif
 709         vfp_current_hw_state[cpu] = NULL;
 710 }
 711 EXPORT_SYMBOL(kernel_neon_begin);
 712
 713 void kernel_neon_end(void)
 714 {
 715         /* Disable the NEON/VFP unit. */
 716         fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_EN);
 717         put_cpu();
 718 }
 719 EXPORT_SYMBOL(kernel_neon_end);
 720
 721 #endif /* CONFIG_KERNEL_MODE_NEON */
 722
 723 /*
 724  * VFP support code initialisation.
 725  */
 726 static int __init vfp_init(void)
 727 {
 728         unsigned int vfpsid;
 729         unsigned int cpu_arch = cpu_architecture();
 730
 731         /*
 732          * Enable the access to the VFP on all online CPUs so the
 733          * following test on FPSID will succeed.
 734          */
 735         if (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv6)
 736                 on_each_cpu(vfp_enable, NULL, 1);
 737
 738         /*
 739          * First check that there is a VFP that we can use.
 740          * The handler is already setup to just log calls, so
 741          * we just need to read the VFPSID register.
 742          */
 743         vfp_vector = vfp_testing_entry;
 744         barrier();
 745         vfpsid = fmrx(FPSID);
 746         barrier();
 747         vfp_vector = vfp_null_entry;
 748
 749         pr_info("VFP support v0.3: ");
 750         if (VFP_arch) {
 751                 pr_cont("not present\n");
 752                 return 0;
 753         /* Extract the architecture on CPUID scheme */
 754         } else if ((read_cpuid_id() & 0x000f0000) == 0x000f0000) {
 755                 VFP_arch = vfpsid & FPSID_CPUID_ARCH_MASK;
 756                 VFP_arch >>= FPSID_ARCH_BIT;
 757                 /*
 758                  * Check for the presence of the Advanced SIMD
 759                  * load/store instructions, integer and single
 760                  * precision floating point operations. Only check
 761                  * for NEON if the hardware has the MVFR registers.
 762                  */
 763                 if (IS_ENABLED(CONFIG_NEON) &&
 764                    (fmrx(MVFR1) & 0x000fff00) == 0x00011100)
 765                         elf_hwcap |= HWCAP_NEON;
 766
 767                 if (IS_ENABLED(CONFIG_VFPv3)) {
 768                         u32 mvfr0 = fmrx(MVFR0);
 769                         if (((mvfr0 & MVFR0_DP_MASK) >> MVFR0_DP_BIT) == 0x2 ||
 770                             ((mvfr0 & MVFR0_SP_MASK) >> MVFR0_SP_BIT) == 0x2) {
 771                                 elf_hwcap |= HWCAP_VFPv3;
 772                                 /*
 773                                  * Check for VFPv3 D16 and VFPv4 D16.  CPUs in
 774                                  * this configuration only have 16 x 64bit
 775                                  * registers.
 776                                  */
 777                                 if ((mvfr0 & MVFR0_A_SIMD_MASK) == 1)
 778                                         /* also v4-D16 */
 779                                         elf_hwcap |= HWCAP_VFPv3D16;
 780                                 else
 781                                         elf_hwcap |= HWCAP_VFPD32;
 782                         }
 783
 784                         if ((fmrx(MVFR1) & 0xf0000000) == 0x10000000)
 785                                 elf_hwcap |= HWCAP_VFPv4;
 786                 }
 787         /* Extract the architecture version on pre-cpuid scheme */
 788         } else {
 789                 if (vfpsid & FPSID_NODOUBLE) {
 790                         pr_cont("no double precision support\n");
 791                         return 0;
 792                 }
 793
 794                 VFP_arch = (vfpsid & FPSID_ARCH_MASK) >> FPSID_ARCH_BIT;
 795         }
 796
 797         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_AP_ARM_VFP_STARTING,
 798                                   "arm/vfp:starting", vfp_starting_cpu,
 799                                   vfp_dying_cpu);
 800
 801         vfp_vector = vfp_support_entry;
 802
 803         thread_register_notifier(&vfp_notifier_block);
 804         vfp_pm_init();
 805
 806         /*
 807          * We detected VFP, and the support code is
 808          * in place; report VFP support to userspace.
 809          */
 810         elf_hwcap |= HWCAP_VFP;
 811
 812         pr_cont("implementor %02x architecture %d part %02x variant %x rev %x\n",
 813                 (vfpsid & FPSID_IMPLEMENTER_MASK) >> FPSID_IMPLEMENTER_BIT,
 814                 VFP_arch,
 815                 (vfpsid & FPSID_PART_MASK) >> FPSID_PART_BIT,
 816                 (vfpsid & FPSID_VARIANT_MASK) >> FPSID_VARIANT_BIT,
 817                 (vfpsid & FPSID_REV_MASK) >> FPSID_REV_BIT);
 818
 819         return 0;
 820 }
 821
 822 core_initcall(vfp_init);