arch/s390/include/asm/processor.h

   1 /*
   2  *  S390 version
   3  *    Copyright IBM Corp. 1999
   4  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com),
   5  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
   6  *
   7  *  Derived from "include/asm-i386/processor.h"
   8  *    Copyright (C) 1994, Linus Torvalds
   9  */
  10
  11 #ifndef __ASM_S390_PROCESSOR_H
  12 #define __ASM_S390_PROCESSOR_H
  13
  14 #include <linux/const.h>
  15
  16 #define CIF_MCCK_PENDING        0       /* machine check handling is pending */
  17 #define CIF_ASCE_PRIMARY        1       /* primary asce needs fixup / uaccess */
  18 #define CIF_ASCE_SECONDARY      2       /* secondary asce needs fixup / uaccess */
  19 #define CIF_NOHZ_DELAY          3       /* delay HZ disable for a tick */
  20 #define CIF_FPU                 4       /* restore FPU registers */
  21 #define CIF_IGNORE_IRQ          5       /* ignore interrupt (for udelay) */
  22 #define CIF_ENABLED_WAIT        6       /* in enabled wait state */
  23
  24 #define _CIF_MCCK_PENDING       _BITUL(CIF_MCCK_PENDING)
  25 #define _CIF_ASCE_PRIMARY       _BITUL(CIF_ASCE_PRIMARY)
  26 #define _CIF_ASCE_SECONDARY     _BITUL(CIF_ASCE_SECONDARY)
  27 #define _CIF_NOHZ_DELAY         _BITUL(CIF_NOHZ_DELAY)
  28 #define _CIF_FPU                _BITUL(CIF_FPU)
  29 #define _CIF_IGNORE_IRQ         _BITUL(CIF_IGNORE_IRQ)
  30 #define _CIF_ENABLED_WAIT       _BITUL(CIF_ENABLED_WAIT)
  31
  32 #ifndef __ASSEMBLY__
  33
  34 #include <linux/linkage.h>
  35 #include <linux/irqflags.h>
  36 #include <asm/cpu.h>
  37 #include <asm/page.h>
  38 #include <asm/ptrace.h>
  39 #include <asm/setup.h>
  40 #include <asm/runtime_instr.h>
  41 #include <asm/fpu/types.h>
  42 #include <asm/fpu/internal.h>
  43
  44 static inline void set_cpu_flag(int flag)
  45 {
  46         S390_lowcore.cpu_flags |= (1UL << flag);
  47 }
  48
  49 static inline void clear_cpu_flag(int flag)
  50 {
  51         S390_lowcore.cpu_flags &= ~(1UL << flag);
  52 }
  53
  54 static inline int test_cpu_flag(int flag)
  55 {
  56         return !!(S390_lowcore.cpu_flags & (1UL << flag));
  57 }
  58
  59 /*
  60  * Test CIF flag of another CPU. The caller needs to ensure that
  61  * CPU hotplug can not happen, e.g. by disabling preemption.
  62  */
  63 static inline int test_cpu_flag_of(int flag, int cpu)
  64 {
  65         struct lowcore *lc = lowcore_ptr[cpu];
  66         return !!(lc->cpu_flags & (1UL << flag));
  67 }
  68
  69 #define arch_needs_cpu() test_cpu_flag(CIF_NOHZ_DELAY)
  70
  71 /*
  72  * Default implementation of macro that returns current
  73  * instruction pointer ("program counter").
  74  */
  75 #define current_text_addr() ({ void *pc; asm("basr %0,0" : "=a" (pc)); pc; })
  76
  77 static inline void get_cpu_id(struct cpuid *ptr)
  78 {
  79         asm volatile("stidp %0" : "=Q" (*ptr));
  80 }
  81
  82 void s390_adjust_jiffies(void);
  83 void s390_update_cpu_mhz(void);
  84 void cpu_detect_mhz_feature(void);
  85
  86 extern const struct seq_operations cpuinfo_op;
  87 extern int sysctl_ieee_emulation_warnings;
  88 extern void execve_tail(void);
  89
  90 /*
  91  * User space process size: 2GB for 31 bit, 4TB or 8PT for 64 bit.
  92  */
  93
  94 #define TASK_SIZE_OF(tsk)       ((tsk)->mm ? \
  95                                  (tsk)->mm->context.asce_limit : TASK_MAX_SIZE)
  96 #define TASK_UNMAPPED_BASE      (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
  97                                         (1UL << 30) : (1UL << 41))
  98 #define TASK_SIZE               TASK_SIZE_OF(current)
  99 #define TASK_MAX_SIZE           (1UL << 53)
 100
 101 #define STACK_TOP               (1UL << (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? 31:42))
 102 #define STACK_TOP_MAX           (1UL << 42)
 103
 104 #define HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT
 105
 106 typedef struct {
 107         __u32 ar4;
 108 } mm_segment_t;
 109
 110 /*
 111  * Thread structure
 112  */
 113 struct thread_struct {
 114         unsigned int  acrs[NUM_ACRS];
 115         unsigned long ksp;              /* kernel stack pointer             */
 116         unsigned long user_timer;       /* task cputime in user space */
 117         unsigned long guest_timer;      /* task cputime in kvm guest */
 118         unsigned long system_timer;     /* task cputime in kernel space */
 119         unsigned long hardirq_timer;    /* task cputime in hardirq context */
 120         unsigned long softirq_timer;    /* task cputime in softirq context */
 121         unsigned long sys_call_table;   /* system call table address */
 122         mm_segment_t mm_segment;
 123         unsigned long gmap_addr;        /* address of last gmap fault. */
 124         unsigned int gmap_write_flag;   /* gmap fault write indication */
 125         unsigned int gmap_int_code;     /* int code of last gmap fault */
 126         unsigned int gmap_pfault;       /* signal of a pending guest pfault */
 127         /* Per-thread information related to debugging */
 128         struct per_regs per_user;       /* User specified PER registers */
 129         struct per_event per_event;     /* Cause of the last PER trap */
 130         unsigned long per_flags;        /* Flags to control debug behavior */
 131         unsigned int system_call;       /* system call number in signal */
 132         unsigned long last_break;       /* last breaking-event-address. */
 133         /* pfault_wait is used to block the process on a pfault event */
 134         unsigned long pfault_wait;
 135         struct list_head list;
 136         /* cpu runtime instrumentation */
 137         struct runtime_instr_cb *ri_cb;
 138         unsigned char trap_tdb[256];    /* Transaction abort diagnose block */
 139         /*
 140          * Warning: 'fpu' is dynamically-sized. It *MUST* be at
 141          * the end.
 142          */
 143         struct fpu fpu;                 /* FP and VX register save area */
 144 };
 145
 146 /* Flag to disable transactions. */
 147 #define PER_FLAG_NO_TE                  1UL
 148 /* Flag to enable random transaction aborts. */
 149 #define PER_FLAG_TE_ABORT_RAND          2UL
 150 /* Flag to specify random transaction abort mode:
 151  * - abort each transaction at a random instruction before TEND if set.
 152  * - abort random transactions at a random instruction if cleared.
 153  */
 154 #define PER_FLAG_TE_ABORT_RAND_TEND     4UL
 155
 156 typedef struct thread_struct thread_struct;
 157
 158 /*
 159  * Stack layout of a C stack frame.
 160  */
 161 #ifndef __PACK_STACK
 162 struct stack_frame {
 163         unsigned long back_chain;
 164         unsigned long empty1[5];
 165         unsigned long gprs[10];
 166         unsigned int  empty2[8];
 167 };
 168 #else
 169 struct stack_frame {
 170         unsigned long empty1[5];
 171         unsigned int  empty2[8];
 172         unsigned long gprs[10];
 173         unsigned long back_chain;
 174 };
 175 #endif
 176
 177 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      8
 178
 179 #define INIT_THREAD {                                                   \
 180         .ksp = sizeof(init_stack) + (unsigned long) &init_stack,        \
 181         .fpu.regs = (void *) init_task.thread.fpu.fprs,                 \
 182 }
 183
 184 /*
 185  * Do necessary setup to start up a new thread.
 186  */
 187 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {                    \
 188         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS | PSW_MASK_EA | PSW_MASK_BA;    \
 189         regs->psw.addr  = new_psw;                                      \
 190         regs->gprs[15]  = new_stackp;                                   \
 191         execve_tail();                                                  \
 192 } while (0)
 193
 194 #define start_thread31(regs, new_psw, new_stackp) do {                  \
 195         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS | PSW_MASK_BA;                  \
 196         regs->psw.addr  = new_psw;                                      \
 197         regs->gprs[15]  = new_stackp;                                   \
 198         crst_table_downgrade(current->mm);                              \
 199         execve_tail();                                                  \
 200 } while (0)
 201
 202 /* Forward declaration, a strange C thing */
 203 struct task_struct;
 204 struct mm_struct;
 205 struct seq_file;
 206 struct pt_regs;
 207
 208 typedef int (*dump_trace_func_t)(void *data, unsigned long address, int reliable);
 209 void dump_trace(dump_trace_func_t func, void *data,
 210                 struct task_struct *task, unsigned long sp);
 211 void show_registers(struct pt_regs *regs);
 212
 213 void show_cacheinfo(struct seq_file *m);
 214
 215 /* Free all resources held by a thread. */
 216 extern void release_thread(struct task_struct *);
 217
 218 /*
 219  * Return saved PC of a blocked thread.
 220  */
 221 extern unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *t);
 222
 223 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p);
 224 #define task_pt_regs(tsk) ((struct pt_regs *) \
 225         (task_stack_page(tsk) + THREAD_SIZE) - 1)
 226 #define KSTK_EIP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->psw.addr)
 227 #define KSTK_ESP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->gprs[15])
 228
 229 /* Has task runtime instrumentation enabled ? */
 230 #define is_ri_task(tsk) (!!(tsk)->thread.ri_cb)
 231
 232 static inline unsigned long current_stack_pointer(void)
 233 {
 234         unsigned long sp;
 235
 236         asm volatile("la %0,0(15)" : "=a" (sp));
 237         return sp;
 238 }
 239
 240 static inline unsigned short stap(void)
 241 {
 242         unsigned short cpu_address;
 243
 244         asm volatile("stap %0" : "=m" (cpu_address));
 245         return cpu_address;
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Give up the time slice of the virtual PU.
 250  */
 251 #define cpu_relax_yield cpu_relax_yield
 252 void cpu_relax_yield(void);
 253
 254 #define cpu_relax() barrier()
 255
 256 #define ECAG_CACHE_ATTRIBUTE    0
 257 #define ECAG_CPU_ATTRIBUTE      1
 258
 259 static inline unsigned long __ecag(unsigned int asi, unsigned char parm)
 260 {
 261         unsigned long val;
 262
 263         asm volatile(".insn     rsy,0xeb000000004c,%0,0,0(%1)" /* ecag */
 264                      : "=d" (val) : "a" (asi << 8 | parm));
 265         return val;
 266 }
 267
 268 static inline void psw_set_key(unsigned int key)
 269 {
 270         asm volatile("spka 0(%0)" : : "d" (key));
 271 }
 272
 273 /*
 274  * Set PSW to specified value.
 275  */
 276 static inline void __load_psw(psw_t psw)
 277 {
 278         asm volatile("lpswe %0" : : "Q" (psw) : "cc");
 279 }
 280
 281 /*
 282  * Set PSW mask to specified value, while leaving the
 283  * PSW addr pointing to the next instruction.
 284  */
 285 static inline void __load_psw_mask(unsigned long mask)
 286 {
 287         unsigned long addr;
 288         psw_t psw;
 289
 290         psw.mask = mask;
 291
 292         asm volatile(
 293                 "       larl    %0,1f\n"
 294                 "       stg     %0,%O1+8(%R1)\n"
 295                 "       lpswe   %1\n"
 296                 "1:"
 297                 : "=&d" (addr), "=Q" (psw) : "Q" (psw) : "memory", "cc");
 298 }
 299
 300 /*
 301  * Extract current PSW mask
 302  */
 303 static inline unsigned long __extract_psw(void)
 304 {
 305         unsigned int reg1, reg2;
 306
 307         asm volatile("epsw %0,%1" : "=d" (reg1), "=a" (reg2));
 308         return (((unsigned long) reg1) << 32) | ((unsigned long) reg2);
 309 }
 310
 311 static inline void local_mcck_enable(void)
 312 {
 313         __load_psw_mask(__extract_psw() | PSW_MASK_MCHECK);
 314 }
 315
 316 static inline void local_mcck_disable(void)
 317 {
 318         __load_psw_mask(__extract_psw() & ~PSW_MASK_MCHECK);
 319 }
 320
 321 /*
 322  * Rewind PSW instruction address by specified number of bytes.
 323  */
 324 static inline unsigned long __rewind_psw(psw_t psw, unsigned long ilc)
 325 {
 326         unsigned long mask;
 327
 328         mask = (psw.mask & PSW_MASK_EA) ? -1UL :
 329                (psw.mask & PSW_MASK_BA) ? (1UL << 31) - 1 :
 330                                           (1UL << 24) - 1;
 331         return (psw.addr - ilc) & mask;
 332 }
 333
 334 /*
 335  * Function to stop a processor until the next interrupt occurs
 336  */
 337 void enabled_wait(void);
 338
 339 /*
 340  * Function to drop a processor into disabled wait state
 341  */
 342 static inline void __noreturn disabled_wait(unsigned long code)
 343 {
 344         psw_t psw;
 345
 346         psw.mask = PSW_MASK_BASE | PSW_MASK_WAIT | PSW_MASK_BA | PSW_MASK_EA;
 347         psw.addr = code;
 348         __load_psw(psw);
 349         while (1);
 350 }
 351
 352 /*
 353  * Basic Machine Check/Program Check Handler.
 354  */
 355
 356 extern void s390_base_mcck_handler(void);
 357 extern void s390_base_pgm_handler(void);
 358 extern void s390_base_ext_handler(void);
 359
 360 extern void (*s390_base_mcck_handler_fn)(void);
 361 extern void (*s390_base_pgm_handler_fn)(void);
 362 extern void (*s390_base_ext_handler_fn)(void);
 363
 364 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0x7fffffffUL
 365
 366 extern int memcpy_real(void *, void *, size_t);
 367 extern void memcpy_absolute(void *, void *, size_t);
 368
 369 #define mem_assign_absolute(dest, val) do {                     \
 370         __typeof__(dest) __tmp = (val);                         \
 371                                                                 \
 372         BUILD_BUG_ON(sizeof(__tmp) != sizeof(val));             \
 373         memcpy_absolute(&(dest), &__tmp, sizeof(__tmp));        \
 374 } while (0)
 375
 376 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 377
 378 #endif /* __ASM_S390_PROCESSOR_H */