arch/cris/arch-v10/lib/usercopy.c

   1 /*
   2  * User address space access functions.
   3  * The non-inlined parts of asm-cris/uaccess.h are here.
   4  *
   5  * Copyright (C) 2000, Axis Communications AB.
   6  *
   7  * Written by Hans-Peter Nilsson.
   8  * Pieces used from memcpy, originally by Kenny Ranerup long time ago.
   9  */
  10
  11 #include <linux/uaccess.h>
  12
  13 /* Asm:s have been tweaked (within the domain of correctness) to give
  14    satisfactory results for "gcc version 2.96 20000427 (experimental)".
  15
  16    Check regularly...
  17
  18    Note that the PC saved at a bus-fault is the address *after* the
  19    faulting instruction, which means the branch-target for instructions in
  20    delay-slots for taken branches.  Note also that the postincrement in
  21    the instruction is performed regardless of bus-fault; the register is
  22    seen updated in fault handlers.
  23
  24    Oh, and on the code formatting issue, to whomever feels like "fixing
  25    it" to Conformity: I'm too "lazy", but why don't you go ahead and "fix"
  26    string.c too.  I just don't think too many people will hack this file
  27    for the code format to be an issue.  */
  28
  29
  30 /* Copy to userspace.  This is based on the memcpy used for
  31    kernel-to-kernel copying; see "string.c".  */
  32
  33 unsigned long __copy_user(void __user *pdst, const void *psrc, unsigned long pn)
  34 {
  35   /* We want the parameters put in special registers.
  36      Make sure the compiler is able to make something useful of this.
  37      As it is now: r10 -> r13; r11 -> r11 (nop); r12 -> r12 (nop).
  38
  39      FIXME: Comment for old gcc version.  Check.
  40      If gcc was alright, it really would need no temporaries, and no
  41      stack space to save stuff on. */
  42
  43   register char *dst __asm__ ("r13") = pdst;
  44   register const char *src __asm__ ("r11") = psrc;
  45   register int n __asm__ ("r12") = pn;
  46   register int retn __asm__ ("r10") = 0;
  47
  48
  49   /* When src is aligned but not dst, this makes a few extra needless
  50      cycles.  I believe it would take as many to check that the
  51      re-alignment was unnecessary.  */
  52   if (((unsigned long) dst & 3) != 0
  53       /* Don't align if we wouldn't copy more than a few bytes; so we
  54          don't have to check further for overflows.  */
  55       && n >= 3)
  56   {
  57     if ((unsigned long) dst & 1)
  58     {
  59       __asm_copy_to_user_1 (dst, src, retn);
  60       n--;
  61     }
  62
  63     if ((unsigned long) dst & 2)
  64     {
  65       __asm_copy_to_user_2 (dst, src, retn);
  66       n -= 2;
  67     }
  68   }
  69
  70   /* Decide which copying method to use. */
  71   if (n >= 44*2)                /* Break even between movem and
  72                                    move16 is at 38.7*2, but modulo 44. */
  73   {
  74     /* For large copies we use 'movem'.  */
  75
  76     /* It is not optimal to tell the compiler about clobbering any
  77        registers; that will move the saving/restoring of those registers
  78        to the function prologue/epilogue, and make non-movem sizes
  79        suboptimal.
  80
  81        This method is not foolproof; it assumes that the "asm reg"
  82        declarations at the beginning of the function really are used
  83        here (beware: they may be moved to temporary registers).
  84        This way, we do not have to save/move the registers around into
  85        temporaries; we can safely use them straight away.
  86
  87        If you want to check that the allocation was right; then
  88        check the equalities in the first comment.  It should say
  89        "r13=r13, r11=r11, r12=r12".  */
  90     __asm__ volatile ("\
  91         .ifnc %0%1%2%3,$r13$r11$r12$r10                                 \n\
  92         .err                                                            \n\
  93         .endif                                                          \n\
  94                                                                         \n\
  95         ;; Save the registers we'll use in the movem process            \n\
  96         ;; on the stack.                                                \n\
  97         subq    11*4,$sp                                                \n\
  98         movem   $r10,[$sp]                                              \n\
  99                                                                         \n\
 100         ;; Now we've got this:                                          \n\
 101         ;; r11 - src                                                    \n\
 102         ;; r13 - dst                                                    \n\
 103         ;; r12 - n                                                      \n\
 104                                                                         \n\
 105         ;; Update n for the first loop                                  \n\
 106         subq    44,$r12                                                 \n\
 107                                                                         \n\
 108 ; Since the noted PC of a faulting instruction in a delay-slot of a taken \n\
 109 ; branch, is that of the branch target, we actually point at the from-movem \n\
 110 ; for this case.  There is no ambiguity here; if there was a fault in that \n\
 111 ; instruction (meaning a kernel oops), the faulted PC would be the address \n\
 112 ; after *that* movem.                                                   \n\
 113                                                                         \n\
 114 0:                                                                      \n\
 115         movem   [$r11+],$r10                                            \n\
 116         subq   44,$r12                                                  \n\
 117         bge     0b                                                      \n\
 118         movem   $r10,[$r13+]                                            \n\
 119 1:                                                                      \n\
 120         addq   44,$r12  ;; compensate for last loop underflowing n      \n\
 121                                                                         \n\
 122         ;; Restore registers from stack                                 \n\
 123         movem [$sp+],$r10                                               \n\
 124 2:                                                                      \n\
 125         .section .fixup,\"ax\"                                          \n\
 126                                                                         \n\
 127 ; To provide a correct count in r10 of bytes that failed to be copied,  \n\
 128 ; we jump back into the loop if the loop-branch was taken.  There is no \n\
 129 ; performance penalty for sany use; the program will segfault soon enough.\n\
 130                                                                         \n\
 131 3:                                                                      \n\
 132         move.d [$sp],$r10                                               \n\
 133         addq 44,$r10                                                    \n\
 134         move.d $r10,[$sp]                                               \n\
 135         jump 0b                                                         \n\
 136 4:                                                                      \n\
 137         movem [$sp+],$r10                                               \n\
 138         addq 44,$r10                                                    \n\
 139         addq 44,$r12                                                    \n\
 140         jump 2b                                                         \n\
 141                                                                         \n\
 142         .previous                                                       \n\
 143         .section __ex_table,\"a\"                                       \n\
 144         .dword 0b,3b                                                    \n\
 145         .dword 1b,4b                                                    \n\
 146         .previous"
 147
 148      /* Outputs */ : "=r" (dst), "=r" (src), "=r" (n), "=r" (retn)
 149      /* Inputs */ : "0" (dst), "1" (src), "2" (n), "3" (retn));
 150
 151   }
 152
 153   /* Either we directly start copying, using dword copying in a loop, or
 154      we copy as much as possible with 'movem' and then the last block (<44
 155      bytes) is copied here.  This will work since 'movem' will have
 156      updated SRC, DST and N.  */
 157
 158   while (n >= 16)
 159   {
 160     __asm_copy_to_user_16 (dst, src, retn);
 161     n -= 16;
 162   }
 163
 164   /* Having a separate by-four loops cuts down on cache footprint.
 165      FIXME:  Test with and without; increasing switch to be 0..15.  */
 166   while (n >= 4)
 167   {
 168     __asm_copy_to_user_4 (dst, src, retn);
 169     n -= 4;
 170   }
 171
 172   switch (n)
 173   {
 174     case 0:
 175       break;
 176     case 1:
 177       __asm_copy_to_user_1 (dst, src, retn);
 178       break;
 179     case 2:
 180       __asm_copy_to_user_2 (dst, src, retn);
 181       break;
 182     case 3:
 183       __asm_copy_to_user_3 (dst, src, retn);
 184       break;
 185   }
 186
 187   return retn;
 188 }
 189 EXPORT_SYMBOL(__copy_user);
 190
 191 /* Copy from user to kernel.  The return-value is the number of bytes that were
 192    inaccessible.  */
 193
 194 unsigned long __copy_user_in(void *pdst, const void __user *psrc,
 195                                   unsigned long pn)
 196 {
 197   /* We want the parameters put in special registers.
 198      Make sure the compiler is able to make something useful of this.
 199      As it is now: r10 -> r13; r11 -> r11 (nop); r12 -> r12 (nop).
 200
 201      FIXME: Comment for old gcc version.  Check.
 202      If gcc was alright, it really would need no temporaries, and no
 203      stack space to save stuff on.  */
 204
 205   register char *dst __asm__ ("r13") = pdst;
 206   register const char *src __asm__ ("r11") = psrc;
 207   register int n __asm__ ("r12") = pn;
 208   register int retn __asm__ ("r10") = 0;
 209
 210   /* The best reason to align src is that we then know that a read-fault
 211      was for aligned bytes; there's no 1..3 remaining good bytes to
 212      pickle.  */
 213   if (((unsigned long) src & 3) != 0)
 214   {
 215     if (((unsigned long) src & 1) && n != 0)
 216     {
 217       __asm_copy_from_user_1 (dst, src, retn);
 218       n--;
 219       if (retn)
 220          goto exception;
 221     }
 222
 223     if (((unsigned long) src & 2) && n >= 2)
 224     {
 225       __asm_copy_from_user_2 (dst, src, retn);
 226       n -= 2;
 227       if (retn)
 228          goto exception;
 229     }
 230   }
 231
 232   /* Decide which copying method to use. */
 233   if (n >= 44*2)                /* Break even between movem and
 234                                    move16 is at 38.7*2, but modulo 44.
 235                                    FIXME: We use move4 now.  */
 236   {
 237     /* For large copies we use 'movem' */
 238
 239     /* It is not optimal to tell the compiler about clobbering any
 240        registers; that will move the saving/restoring of those registers
 241        to the function prologue/epilogue, and make non-movem sizes
 242        suboptimal.
 243
 244        This method is not foolproof; it assumes that the "asm reg"
 245        declarations at the beginning of the function really are used
 246        here (beware: they may be moved to temporary registers).
 247        This way, we do not have to save/move the registers around into
 248        temporaries; we can safely use them straight away.
 249
 250        If you want to check that the allocation was right; then
 251        check the equalities in the first comment.  It should say
 252        "r13=r13, r11=r11, r12=r12" */
 253     __asm__ volatile ("\n\
 254         .ifnc %0%1%2%3,$r13$r11$r12$r10                                 \n\
 255         .err                                                            \n\
 256         .endif                                                          \n\
 257                                                                         \n\
 258         ;; Save the registers we'll use in the movem process            \n\
 259         ;; on the stack.                                                \n\
 260         subq    11*4,$sp                                                \n\
 261         movem   $r10,[$sp]                                              \n\
 262                                                                         \n\
 263         ;; Now we've got this:                                          \n\
 264         ;; r11 - src                                                    \n\
 265         ;; r13 - dst                                                    \n\
 266         ;; r12 - n                                                      \n\
 267                                                                         \n\
 268         ;; Update n for the first loop                                  \n\
 269         subq    44,$r12                                                 \n\
 270 0:                                                                      \n\
 271         movem   [$r11+],$r10                                            \n\
 272 1:                                                                      \n\
 273         subq   44,$r12                                                  \n\
 274         bge     0b                                                      \n\
 275         movem   $r10,[$r13+]                                            \n\
 276                                                                         \n\
 277         addq   44,$r12  ;; compensate for last loop underflowing n      \n\
 278                                                                         \n\
 279         ;; Restore registers from stack                                 \n\
 280         movem [$sp+],$r10                                               \n\
 281 4:                                                                      \n\
 282         .section .fixup,\"ax\"                                          \n\
 283                                                                         \n\
 284 ;; Do not jump back into the loop if we fail.  For some uses, we get a  \n\
 285 ;; page fault somewhere on the line.  Without checking for page limits, \n\
 286 ;; we don't know where, but we need to copy accurately and keep an      \n\
 287 ;; accurate count; not just clear the whole line.  To do that, we fall  \n\
 288 ;; down in the code below, proceeding with smaller amounts.  It should  \n\
 289 ;; be kept in mind that we have to cater to code like what at one time  \n\
 290 ;; was in fs/super.c:                                                   \n\
 291 ;;  i = size - copy_from_user((void *)page, data, size);                \n\
 292 ;; which would cause repeated faults while clearing the remainder of    \n\
 293 ;; the SIZE bytes at PAGE after the first fault.                        \n\
 294 ;; A caveat here is that we must not fall through from a failing page   \n\
 295 ;; to a valid page.                                                     \n\
 296                                                                         \n\
 297 3:                                                                      \n\
 298         movem  [$sp+],$r10                                              \n\
 299         addq    44,$r12 ;; Get back count before faulting point.        \n\
 300         subq    44,$r11 ;; Get back pointer to faulting movem-line.     \n\
 301         jump    4b      ;; Fall through, pretending the fault didn't happen.\n\
 302                                                                         \n\
 303         .previous                                                       \n\
 304         .section __ex_table,\"a\"                                       \n\
 305         .dword 1b,3b                                                    \n\
 306         .previous"
 307
 308      /* Outputs */ : "=r" (dst), "=r" (src), "=r" (n), "=r" (retn)
 309      /* Inputs */ : "0" (dst), "1" (src), "2" (n), "3" (retn));
 310
 311   }
 312
 313   /* Either we directly start copying here, using dword copying in a loop,
 314      or we copy as much as possible with 'movem' and then the last block
 315      (<44 bytes) is copied here.  This will work since 'movem' will have
 316      updated src, dst and n.  (Except with failing src.)
 317
 318      Since we want to keep src accurate, we can't use
 319      __asm_copy_from_user_N with N != (1, 2, 4); it updates dst and
 320      retn, but not src (by design; it's value is ignored elsewhere).  */
 321
 322   while (n >= 4)
 323   {
 324     __asm_copy_from_user_4 (dst, src, retn);
 325     n -= 4;
 326
 327     if (retn)
 328       goto exception;
 329   }
 330
 331   /* If we get here, there were no memory read faults.  */
 332   switch (n)
 333   {
 334     /* These copies are at least "naturally aligned" (so we don't have
 335        to check each byte), due to the src alignment code before the
 336        movem loop.  The *_3 case *will* get the correct count for retn.  */
 337     case 0:
 338       /* This case deliberately left in (if you have doubts check the
 339          generated assembly code).  */
 340       break;
 341     case 1:
 342       __asm_copy_from_user_1 (dst, src, retn);
 343       break;
 344     case 2:
 345       __asm_copy_from_user_2 (dst, src, retn);
 346       break;
 347     case 3:
 348       __asm_copy_from_user_3 (dst, src, retn);
 349       break;
 350   }
 351
 352   /* If we get here, retn correctly reflects the number of failing
 353      bytes.  */
 354   return retn;
 355
 356 exception:
 357   return retn + n;
 358 }
 359 EXPORT_SYMBOL(__copy_user_in);
 360
 361 /* Zero userspace.  */
 362 unsigned long __do_clear_user(void __user *pto, unsigned long pn)
 363 {
 364   /* We want the parameters put in special registers.
 365      Make sure the compiler is able to make something useful of this.
 366       As it is now: r10 -> r13; r11 -> r11 (nop); r12 -> r12 (nop).
 367
 368      FIXME: Comment for old gcc version.  Check.
 369      If gcc was alright, it really would need no temporaries, and no
 370      stack space to save stuff on. */
 371
 372   register char *dst __asm__ ("r13") = pto;
 373   register int n __asm__ ("r12") = pn;
 374   register int retn __asm__ ("r10") = 0;
 375
 376
 377   if (((unsigned long) dst & 3) != 0
 378      /* Don't align if we wouldn't copy more than a few bytes.  */
 379       && n >= 3)
 380   {
 381     if ((unsigned long) dst & 1)
 382     {
 383       __asm_clear_1 (dst, retn);
 384       n--;
 385     }
 386
 387     if ((unsigned long) dst & 2)
 388     {
 389       __asm_clear_2 (dst, retn);
 390       n -= 2;
 391     }
 392   }
 393
 394   /* Decide which copying method to use.
 395      FIXME: This number is from the "ordinary" kernel memset.  */
 396   if (n >= (1*48))
 397   {
 398     /* For large clears we use 'movem' */
 399
 400     /* It is not optimal to tell the compiler about clobbering any
 401        call-saved registers; that will move the saving/restoring of
 402        those registers to the function prologue/epilogue, and make
 403        non-movem sizes suboptimal.
 404
 405        This method is not foolproof; it assumes that the "asm reg"
 406        declarations at the beginning of the function really are used
 407        here (beware: they may be moved to temporary registers).
 408        This way, we do not have to save/move the registers around into
 409        temporaries; we can safely use them straight away.
 410
 411       If you want to check that the allocation was right; then
 412       check the equalities in the first comment.  It should say
 413       something like "r13=r13, r11=r11, r12=r12". */
 414     __asm__ volatile ("\n\
 415         .ifnc %0%1%2,$r13$r12$r10                                       \n\
 416         .err                                                            \n\
 417         .endif                                                          \n\
 418                                                                         \n\
 419         ;; Save the registers we'll clobber in the movem process        \n\
 420         ;; on the stack.  Don't mention them to gcc, it will only be    \n\
 421         ;; upset.                                                       \n\
 422         subq    11*4,$sp                                                \n\
 423         movem   $r10,[$sp]                                              \n\
 424                                                                         \n\
 425         clear.d $r0                                                     \n\
 426         clear.d $r1                                                     \n\
 427         clear.d $r2                                                     \n\
 428         clear.d $r3                                                     \n\
 429         clear.d $r4                                                     \n\
 430         clear.d $r5                                                     \n\
 431         clear.d $r6                                                     \n\
 432         clear.d $r7                                                     \n\
 433         clear.d $r8                                                     \n\
 434         clear.d $r9                                                     \n\
 435         clear.d $r10                                                    \n\
 436         clear.d $r11                                                    \n\
 437                                                                         \n\
 438         ;; Now we've got this:                                          \n\
 439         ;; r13 - dst                                                    \n\
 440         ;; r12 - n                                                      \n\
 441                                                                         \n\
 442         ;; Update n for the first loop                                  \n\
 443         subq    12*4,$r12                                               \n\
 444 0:                                                                      \n\
 445         subq   12*4,$r12                                                \n\
 446         bge     0b                                                      \n\
 447         movem   $r11,[$r13+]                                            \n\
 448 1:                                                                      \n\
 449         addq   12*4,$r12        ;; compensate for last loop underflowing n\n\
 450                                                                         \n\
 451         ;; Restore registers from stack                                 \n\
 452         movem [$sp+],$r10                                               \n\
 453 2:                                                                      \n\
 454         .section .fixup,\"ax\"                                          \n\
 455 3:                                                                      \n\
 456         move.d [$sp],$r10                                               \n\
 457         addq 12*4,$r10                                                  \n\
 458         move.d $r10,[$sp]                                               \n\
 459         clear.d $r10                                                    \n\
 460         jump 0b                                                         \n\
 461                                                                         \n\
 462 4:                                                                      \n\
 463         movem [$sp+],$r10                                               \n\
 464         addq 12*4,$r10                                                  \n\
 465         addq 12*4,$r12                                                  \n\
 466         jump 2b                                                         \n\
 467                                                                         \n\
 468         .previous                                                       \n\
 469         .section __ex_table,\"a\"                                       \n\
 470         .dword 0b,3b                                                    \n\
 471         .dword 1b,4b                                                    \n\
 472         .previous"
 473
 474      /* Outputs */ : "=r" (dst), "=r" (n), "=r" (retn)
 475      /* Inputs */ : "0" (dst), "1" (n), "2" (retn)
 476      /* Clobber */ : "r11");
 477   }
 478
 479   while (n >= 16)
 480   {
 481     __asm_clear_16 (dst, retn);
 482     n -= 16;
 483   }
 484
 485   /* Having a separate by-four loops cuts down on cache footprint.
 486      FIXME:  Test with and without; increasing switch to be 0..15.  */
 487   while (n >= 4)
 488   {
 489     __asm_clear_4 (dst, retn);
 490     n -= 4;
 491   }
 492
 493   switch (n)
 494   {
 495     case 0:
 496       break;
 497     case 1:
 498       __asm_clear_1 (dst, retn);
 499       break;
 500     case 2:
 501       __asm_clear_2 (dst, retn);
 502       break;
 503     case 3:
 504       __asm_clear_3 (dst, retn);
 505       break;
 506   }
 507
 508   return retn;
 509 }
 510 EXPORT_SYMBOL(__do_clear_user);