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         /*
 220          * This is the same as NWFPE, because it's not clear what
 221          * this is used for
 222          */
 223         current->thread.error_code = 0;
 224         current->thread.trap_no = 6;
 225
 226         send_sig_fault(SIGFPE, sicode,
 227                        (void __user *)(instruction_pointer(regs) - 4),
 228                        current);
 229 }
 230
 231 static void vfp_panic(char *reason, u32 inst)
 232 {
 233         int i;
 234
 235         pr_err("VFP: Error: %s\n", reason);
 236         pr_err("VFP: EXC 0x%08x SCR 0x%08x INST 0x%08x\n",
 237                 fmrx(FPEXC), fmrx(FPSCR), inst);
 238         for (i = 0; i < 32; i += 2)
 239                 pr_err("VFP: s%2u: 0x%08x s%2u: 0x%08x\n",
 240                        i, vfp_get_float(i), i+1, vfp_get_float(i+1));
 241 }
 242
 243 /*
 244  * Process bitmask of exception conditions.
 245  */
 246 static void vfp_raise_exceptions(u32 exceptions, u32 inst, u32 fpscr, struct pt_regs *regs)
 247 {
 248         int si_code = 0;
 249
 250         pr_debug("VFP: raising exceptions %08x\n", exceptions);
 251
 252         if (exceptions == VFP_EXCEPTION_ERROR) {
 253                 vfp_panic("unhandled bounce", inst);
 254                 vfp_raise_sigfpe(FPE_FLTINV, regs);
 255                 return;
 256         }
 257
 258         /*
 259          * If any of the status flags are set, update the FPSCR.
 260          * Comparison instructions always return at least one of
 261          * these flags set.
 262          */
 263         if (exceptions & (FPSCR_N|FPSCR_Z|FPSCR_C|FPSCR_V))
 264                 fpscr &= ~(FPSCR_N|FPSCR_Z|FPSCR_C|FPSCR_V);
 265
 266         fpscr |= exceptions;
 267
 268         fmxr(FPSCR, fpscr);
 269
 270 #define RAISE(stat,en,sig)                              \
 271         if (exceptions & stat && fpscr & en)            \
 272                 si_code = sig;
 273
 274         /*
 275          * These are arranged in priority order, least to highest.
 276          */
 277         RAISE(FPSCR_DZC, FPSCR_DZE, FPE_FLTDIV);
 278         RAISE(FPSCR_IXC, FPSCR_IXE, FPE_FLTRES);
 279         RAISE(FPSCR_UFC, FPSCR_UFE, FPE_FLTUND);
 280         RAISE(FPSCR_OFC, FPSCR_OFE, FPE_FLTOVF);
 281         RAISE(FPSCR_IOC, FPSCR_IOE, FPE_FLTINV);
 282
 283         if (si_code)
 284                 vfp_raise_sigfpe(si_code, regs);
 285 }
 286
 287 /*
 288  * Emulate a VFP instruction.
 289  */
 290 static u32 vfp_emulate_instruction(u32 inst, u32 fpscr, struct pt_regs *regs)
 291 {
 292         u32 exceptions = VFP_EXCEPTION_ERROR;
 293
 294         pr_debug("VFP: emulate: INST=0x%08x SCR=0x%08x\n", inst, fpscr);
 295
 296         if (INST_CPRTDO(inst)) {
 297                 if (!INST_CPRT(inst)) {
 298                         /*
 299                          * CPDO
 300                          */
 301                         if (vfp_single(inst)) {
 302                                 exceptions = vfp_single_cpdo(inst, fpscr);
 303                         } else {
 304                                 exceptions = vfp_double_cpdo(inst, fpscr);
 305                         }
 306                 } else {
 307                         /*
 308                          * A CPRT instruction can not appear in FPINST2, nor
 309                          * can it cause an exception.  Therefore, we do not
 310                          * have to emulate it.
 311                          */
 312                 }
 313         } else {
 314                 /*
 315                  * A CPDT instruction can not appear in FPINST2, nor can
 316                  * it cause an exception.  Therefore, we do not have to
 317                  * emulate it.
 318                  */
 319         }
 320         return exceptions & ~VFP_NAN_FLAG;
 321 }
 322
 323 /*
 324  * Package up a bounce condition.
 325  */
 326 void VFP_bounce(u32 trigger, u32 fpexc, struct pt_regs *regs)
 327 {
 328         u32 fpscr, orig_fpscr, fpsid, exceptions;
 329
 330         pr_debug("VFP: bounce: trigger %08x fpexc %08x\n", trigger, fpexc);
 331
 332         /*
 333          * At this point, FPEXC can have the following configuration:
 334          *
 335          *  EX DEX IXE
 336          *  0   1   x   - synchronous exception
 337          *  1   x   0   - asynchronous exception
 338          *  1   x   1   - sychronous on VFP subarch 1 and asynchronous on later
 339          *  0   0   1   - synchronous on VFP9 (non-standard subarch 1
 340          *                implementation), undefined otherwise
 341          *
 342          * Clear various bits and enable access to the VFP so we can
 343          * handle the bounce.
 344          */
 345         fmxr(FPEXC, fpexc & ~(FPEXC_EX|FPEXC_DEX|FPEXC_FP2V|FPEXC_VV|FPEXC_TRAP_MASK));
 346
 347         fpsid = fmrx(FPSID);
 348         orig_fpscr = fpscr = fmrx(FPSCR);
 349
 350         /*
 351          * Check for the special VFP subarch 1 and FPSCR.IXE bit case
 352          */
 353         if ((fpsid & FPSID_ARCH_MASK) == (1 << FPSID_ARCH_BIT)
 354             && (fpscr & FPSCR_IXE)) {
 355                 /*
 356                  * Synchronous exception, emulate the trigger instruction
 357                  */
 358                 goto emulate;
 359         }
 360
 361         if (fpexc & FPEXC_EX) {
 362 #ifndef CONFIG_CPU_FEROCEON
 363                 /*
 364                  * Asynchronous exception. The instruction is read from FPINST
 365                  * and the interrupted instruction has to be restarted.
 366                  */
 367                 trigger = fmrx(FPINST);
 368                 regs->ARM_pc -= 4;
 369 #endif
 370         } else if (!(fpexc & FPEXC_DEX)) {
 371                 /*
 372                  * Illegal combination of bits. It can be caused by an
 373                  * unallocated VFP instruction but with FPSCR.IXE set and not
 374                  * on VFP subarch 1.
 375                  */
 376                  vfp_raise_exceptions(VFP_EXCEPTION_ERROR, trigger, fpscr, regs);
 377                 goto exit;
 378         }
 379
 380         /*
 381          * Modify fpscr to indicate the number of iterations remaining.
 382          * If FPEXC.EX is 0, FPEXC.DEX is 1 and the FPEXC.VV bit indicates
 383          * whether FPEXC.VECITR or FPSCR.LEN is used.
 384          */
 385         if (fpexc & (FPEXC_EX | FPEXC_VV)) {
 386                 u32 len;
 387
 388                 len = fpexc + (1 << FPEXC_LENGTH_BIT);
 389
 390                 fpscr &= ~FPSCR_LENGTH_MASK;
 391                 fpscr |= (len & FPEXC_LENGTH_MASK) << (FPSCR_LENGTH_BIT - FPEXC_LENGTH_BIT);
 392         }
 393
 394         /*
 395          * Handle the first FP instruction.  We used to take note of the
 396          * FPEXC bounce reason, but this appears to be unreliable.
 397          * Emulate the bounced instruction instead.
 398          */
 399         exceptions = vfp_emulate_instruction(trigger, fpscr, regs);
 400         if (exceptions)
 401                 vfp_raise_exceptions(exceptions, trigger, orig_fpscr, regs);
 402
 403         /*
 404          * If there isn't a second FP instruction, exit now. Note that
 405          * the FPEXC.FP2V bit is valid only if FPEXC.EX is 1.
 406          */
 407         if ((fpexc & (FPEXC_EX | FPEXC_FP2V)) != (FPEXC_EX | FPEXC_FP2V))
 408                 goto exit;
 409
 410         /*
 411          * The barrier() here prevents fpinst2 being read
 412          * before the condition above.
 413          */
 414         barrier();
 415         trigger = fmrx(FPINST2);
 416
 417  emulate:
 418         exceptions = vfp_emulate_instruction(trigger, orig_fpscr, regs);
 419         if (exceptions)
 420                 vfp_raise_exceptions(exceptions, trigger, orig_fpscr, regs);
 421  exit:
 422         preempt_enable();
 423 }
 424
 425 static void vfp_enable(void *unused)
 426 {
 427         u32 access;
 428
 429         BUG_ON(preemptible());
 430         access = get_copro_access();
 431
 432         /*
 433          * Enable full access to VFP (cp10 and cp11)
 434          */
 435         set_copro_access(access | CPACC_FULL(10) | CPACC_FULL(11));
 436 }
 437
 438 /* Called by platforms on which we want to disable VFP because it may not be
 439  * present on all CPUs within a SMP complex. Needs to be called prior to
 440  * vfp_init().
 441  */
 442 void vfp_disable(void)
 443 {
 444         if (VFP_arch) {
 445                 pr_debug("%s: should be called prior to vfp_init\n", __func__);
 446                 return;
 447         }
 448         VFP_arch = 1;
 449 }
 450
 451 #ifdef CONFIG_CPU_PM
 452 static int vfp_pm_suspend(void)
 453 {
 454         struct thread_info *ti = current_thread_info();
 455         u32 fpexc = fmrx(FPEXC);
 456
 457         /* if vfp is on, then save state for resumption */
 458         if (fpexc & FPEXC_EN) {
 459                 pr_debug("%s: saving vfp state\n", __func__);
 460                 vfp_save_state(&ti->vfpstate, fpexc);
 461
 462                 /* disable, just in case */
 463                 fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_EN);
 464         } else if (vfp_current_hw_state[ti->cpu]) {
 465 #ifndef CONFIG_SMP
 466                 fmxr(FPEXC, fpexc | FPEXC_EN);
 467                 vfp_save_state(vfp_current_hw_state[ti->cpu], fpexc);
 468                 fmxr(FPEXC, fpexc);
 469 #endif
 470         }
 471
 472         /* clear any information we had about last context state */
 473         vfp_current_hw_state[ti->cpu] = NULL;
 474
 475         return 0;
 476 }
 477
 478 static void vfp_pm_resume(void)
 479 {
 480         /* ensure we have access to the vfp */
 481         vfp_enable(NULL);
 482
 483         /* and disable it to ensure the next usage restores the state */
 484         fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_EN);
 485 }
 486
 487 static int vfp_cpu_pm_notifier(struct notifier_block *self, unsigned long cmd,
 488         void *v)
 489 {
 490         switch (cmd) {
 491         case CPU_PM_ENTER:
 492                 vfp_pm_suspend();
 493                 break;
 494         case CPU_PM_ENTER_FAILED:
 495         case CPU_PM_EXIT:
 496                 vfp_pm_resume();
 497                 break;
 498         }
 499         return NOTIFY_OK;
 500 }
 501
 502 static struct notifier_block vfp_cpu_pm_notifier_block = {
 503         .notifier_call = vfp_cpu_pm_notifier,
 504 };
 505
 506 static void vfp_pm_init(void)
 507 {
 508         cpu_pm_register_notifier(&vfp_cpu_pm_notifier_block);
 509 }
 510
 511 #else
 512 static inline void vfp_pm_init(void) { }
 513 #endif /* CONFIG_CPU_PM */
 514
 515 /*
 516  * Ensure that the VFP state stored in 'thread->vfpstate' is up to date
 517  * with the hardware state.
 518  */
 519 void vfp_sync_hwstate(struct thread_info *thread)
 520 {
 521         unsigned int cpu = get_cpu();
 522
 523         if (vfp_state_in_hw(cpu, thread)) {
 524                 u32 fpexc = fmrx(FPEXC);
 525
 526                 /*
 527                  * Save the last VFP state on this CPU.
 528                  */
 529                 fmxr(FPEXC, fpexc | FPEXC_EN);
 530                 vfp_save_state(&thread->vfpstate, fpexc | FPEXC_EN);
 531                 fmxr(FPEXC, fpexc);
 532         }
 533
 534         put_cpu();
 535 }
 536
 537 /* Ensure that the thread reloads the hardware VFP state on the next use. */
 538 void vfp_flush_hwstate(struct thread_info *thread)
 539 {
 540         unsigned int cpu = get_cpu();
 541
 542         vfp_force_reload(cpu, thread);
 543
 544         put_cpu();
 545 }
 546
 547 /*
 548  * Save the current VFP state into the provided structures and prepare
 549  * for entry into a new function (signal handler).
 550  */
 551 int vfp_preserve_user_clear_hwstate(struct user_vfp *ufp,
 552                                     struct user_vfp_exc *ufp_exc)
 553 {
 554         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 555         struct vfp_hard_struct *hwstate = &thread->vfpstate.hard;
 556
 557         /* Ensure that the saved hwstate is up-to-date. */
 558         vfp_sync_hwstate(thread);
 559
 560         /*
 561          * Copy the floating point registers. There can be unused
 562          * registers see asm/hwcap.h for details.
 563          */
 564         memcpy(&ufp->fpregs, &hwstate->fpregs, sizeof(hwstate->fpregs));
 565
 566         /*
 567          * Copy the status and control register.
 568          */
 569         ufp->fpscr = hwstate->fpscr;
 570
 571         /*
 572          * Copy the exception registers.
 573          */
 574         ufp_exc->fpexc = hwstate->fpexc;
 575         ufp_exc->fpinst = hwstate->fpinst;
 576         ufp_exc->fpinst2 = ufp_exc->fpinst2;
 577
 578         /* Ensure that VFP is disabled. */
 579         vfp_flush_hwstate(thread);
 580
 581         /*
 582          * As per the PCS, clear the length and stride bits for function
 583          * entry.
 584          */
 585         hwstate->fpscr &= ~(FPSCR_LENGTH_MASK | FPSCR_STRIDE_MASK);
 586         return 0;
 587 }
 588
 589 /* Sanitise and restore the current VFP state from the provided structures. */
 590 int vfp_restore_user_hwstate(struct user_vfp *ufp, struct user_vfp_exc *ufp_exc)
 591 {
 592         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 593         struct vfp_hard_struct *hwstate = &thread->vfpstate.hard;
 594         unsigned long fpexc;
 595
 596         /* Disable VFP to avoid corrupting the new thread state. */
 597         vfp_flush_hwstate(thread);
 598
 599         /*
 600          * Copy the floating point registers. There can be unused
 601          * registers see asm/hwcap.h for details.
 602          */
 603         memcpy(&hwstate->fpregs, &ufp->fpregs, sizeof(hwstate->fpregs));
 604         /*
 605          * Copy the status and control register.
 606          */
 607         hwstate->fpscr = ufp->fpscr;
 608
 609         /*
 610          * Sanitise and restore the exception registers.
 611          */
 612         fpexc = ufp_exc->fpexc;
 613
 614         /* Ensure the VFP is enabled. */
 615         fpexc |= FPEXC_EN;
 616
 617         /* Ensure FPINST2 is invalid and the exception flag is cleared. */
 618         fpexc &= ~(FPEXC_EX | FPEXC_FP2V);
 619         hwstate->fpexc = fpexc;
 620
 621         hwstate->fpinst = ufp_exc->fpinst;
 622         hwstate->fpinst2 = ufp_exc->fpinst2;
 623
 624         return 0;
 625 }
 626
 627 /*
 628  * VFP hardware can lose all context when a CPU goes offline.
 629  * As we will be running in SMP mode with CPU hotplug, we will save the
 630  * hardware state at every thread switch.  We clear our held state when
 631  * a CPU has been killed, indicating that the VFP hardware doesn't contain
 632  * a threads VFP state.  When a CPU starts up, we re-enable access to the
 633  * VFP hardware. The callbacks below are called on the CPU which
 634  * is being offlined/onlined.
 635  */
 636 static int vfp_dying_cpu(unsigned int cpu)
 637 {
 638         vfp_current_hw_state[cpu] = NULL;
 639         return 0;
 640 }
 641
 642 static int vfp_starting_cpu(unsigned int unused)
 643 {
 644         vfp_enable(NULL);
 645         return 0;
 646 }
 647
 648 void vfp_kmode_exception(void)
 649 {
 650         /*
 651          * If we reach this point, a floating point exception has been raised
 652          * while running in kernel mode. If the NEON/VFP unit was enabled at the
 653          * time, it means a VFP instruction has been issued that requires
 654          * software assistance to complete, something which is not currently
 655          * supported in kernel mode.
 656          * If the NEON/VFP unit was disabled, and the location pointed to below
 657          * is properly preceded by a call to kernel_neon_begin(), something has
 658          * caused the task to be scheduled out and back in again. In this case,
 659          * rebuilding and running with CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP enabled should
 660          * be helpful in localizing the problem.
 661          */
 662         if (fmrx(FPEXC) & FPEXC_EN)
 663                 pr_crit("BUG: unsupported FP instruction in kernel mode\n");
 664         else
 665                 pr_crit("BUG: FP instruction issued in kernel mode with FP unit disabled\n");
 666 }
 667
 668 #ifdef CONFIG_KERNEL_MODE_NEON
 669
 670 /*
 671  * Kernel-side NEON support functions
 672  */
 673 void kernel_neon_begin(void)
 674 {
 675         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 676         unsigned int cpu;
 677         u32 fpexc;
 678
 679         /*
 680          * Kernel mode NEON is only allowed outside of interrupt context
 681          * with preemption disabled. This will make sure that the kernel
 682          * mode NEON register contents never need to be preserved.
 683          */
 684         BUG_ON(in_interrupt());
 685         cpu = get_cpu();
 686
 687         fpexc = fmrx(FPEXC) | FPEXC_EN;
 688         fmxr(FPEXC, fpexc);
 689
 690         /*
 691          * Save the userland NEON/VFP state. Under UP,
 692          * the owner could be a task other than 'current'
 693          */
 694         if (vfp_state_in_hw(cpu, thread))
 695                 vfp_save_state(&thread->vfpstate, fpexc);
 696 #ifndef CONFIG_SMP
 697         else if (vfp_current_hw_state[cpu] != NULL)
 698                 vfp_save_state(vfp_current_hw_state[cpu], fpexc);
 699 #endif
 700         vfp_current_hw_state[cpu] = NULL;
 701 }
 702 EXPORT_SYMBOL(kernel_neon_begin);
 703
 704 void kernel_neon_end(void)
 705 {
 706         /* Disable the NEON/VFP unit. */
 707         fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_EN);
 708         put_cpu();
 709 }
 710 EXPORT_SYMBOL(kernel_neon_end);
 711
 712 #endif /* CONFIG_KERNEL_MODE_NEON */
 713
 714 /*
 715  * VFP support code initialisation.
 716  */
 717 static int __init vfp_init(void)
 718 {
 719         unsigned int vfpsid;
 720         unsigned int cpu_arch = cpu_architecture();
 721
 722         /*
 723          * Enable the access to the VFP on all online CPUs so the
 724          * following test on FPSID will succeed.
 725          */
 726         if (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv6)
 727                 on_each_cpu(vfp_enable, NULL, 1);
 728
 729         /*
 730          * First check that there is a VFP that we can use.
 731          * The handler is already setup to just log calls, so
 732          * we just need to read the VFPSID register.
 733          */
 734         vfp_vector = vfp_testing_entry;
 735         barrier();
 736         vfpsid = fmrx(FPSID);
 737         barrier();
 738         vfp_vector = vfp_null_entry;
 739
 740         pr_info("VFP support v0.3: ");
 741         if (VFP_arch) {
 742                 pr_cont("not present\n");
 743                 return 0;
 744         /* Extract the architecture on CPUID scheme */
 745         } else if ((read_cpuid_id() & 0x000f0000) == 0x000f0000) {
 746                 VFP_arch = vfpsid & FPSID_CPUID_ARCH_MASK;
 747                 VFP_arch >>= FPSID_ARCH_BIT;
 748                 /*
 749                  * Check for the presence of the Advanced SIMD
 750                  * load/store instructions, integer and single
 751                  * precision floating point operations. Only check
 752                  * for NEON if the hardware has the MVFR registers.
 753                  */
 754                 if (IS_ENABLED(CONFIG_NEON) &&
 755                    (fmrx(MVFR1) & 0x000fff00) == 0x00011100)
 756                         elf_hwcap |= HWCAP_NEON;
 757
 758                 if (IS_ENABLED(CONFIG_VFPv3)) {
 759                         u32 mvfr0 = fmrx(MVFR0);
 760                         if (((mvfr0 & MVFR0_DP_MASK) >> MVFR0_DP_BIT) == 0x2 ||
 761                             ((mvfr0 & MVFR0_SP_MASK) >> MVFR0_SP_BIT) == 0x2) {
 762                                 elf_hwcap |= HWCAP_VFPv3;
 763                                 /*
 764                                  * Check for VFPv3 D16 and VFPv4 D16.  CPUs in
 765                                  * this configuration only have 16 x 64bit
 766                                  * registers.
 767                                  */
 768                                 if ((mvfr0 & MVFR0_A_SIMD_MASK) == 1)
 769                                         /* also v4-D16 */
 770                                         elf_hwcap |= HWCAP_VFPv3D16;
 771                                 else
 772                                         elf_hwcap |= HWCAP_VFPD32;
 773                         }
 774
 775                         if ((fmrx(MVFR1) & 0xf0000000) == 0x10000000)
 776                                 elf_hwcap |= HWCAP_VFPv4;
 777                 }
 778         /* Extract the architecture version on pre-cpuid scheme */
 779         } else {
 780                 if (vfpsid & FPSID_NODOUBLE) {
 781                         pr_cont("no double precision support\n");
 782                         return 0;
 783                 }
 784
 785                 VFP_arch = (vfpsid & FPSID_ARCH_MASK) >> FPSID_ARCH_BIT;
 786         }
 787
 788         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_AP_ARM_VFP_STARTING,
 789                                   "arm/vfp:starting", vfp_starting_cpu,
 790                                   vfp_dying_cpu);
 791
 792         vfp_vector = vfp_support_entry;
 793
 794         thread_register_notifier(&vfp_notifier_block);
 795         vfp_pm_init();
 796
 797         /*
 798          * We detected VFP, and the support code is
 799          * in place; report VFP support to userspace.
 800          */
 801         elf_hwcap |= HWCAP_VFP;
 802
 803         pr_cont("implementor %02x architecture %d part %02x variant %x rev %x\n",
 804                 (vfpsid & FPSID_IMPLEMENTER_MASK) >> FPSID_IMPLEMENTER_BIT,
 805                 VFP_arch,
 806                 (vfpsid & FPSID_PART_MASK) >> FPSID_PART_BIT,
 807                 (vfpsid & FPSID_VARIANT_MASK) >> FPSID_VARIANT_BIT,
 808                 (vfpsid & FPSID_REV_MASK) >> FPSID_REV_BIT);
 809
 810         return 0;
 811 }
 812
 813 core_initcall(vfp_init);