Linux 3.11-rc3
[cris-mirror.git] / arch / xtensa / kernel / entry.S
blob9298742f0fd0a01f9df2af3af0c689d9248c9545
1 /*
2  * arch/xtensa/kernel/entry.S
3  *
4  * Low-level exception handling
5  *
6  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
7  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
8  * for more details.
9  *
10  * Copyright (C) 2004 - 2008 by Tensilica Inc.
11  *
12  * Chris Zankel <chris@zankel.net>
13  *
14  */
16 #include <linux/linkage.h>
17 #include <asm/asm-offsets.h>
18 #include <asm/processor.h>
19 #include <asm/coprocessor.h>
20 #include <asm/thread_info.h>
21 #include <asm/uaccess.h>
22 #include <asm/unistd.h>
23 #include <asm/ptrace.h>
24 #include <asm/current.h>
25 #include <asm/pgtable.h>
26 #include <asm/page.h>
27 #include <asm/signal.h>
28 #include <asm/tlbflush.h>
29 #include <variant/tie-asm.h>
31 /* Unimplemented features. */
33 #undef KERNEL_STACK_OVERFLOW_CHECK
34 #undef PREEMPTIBLE_KERNEL
35 #undef ALLOCA_EXCEPTION_IN_IRAM
37 /* Not well tested.
38  *
39  * - fast_coprocessor
40  */
43  * Macro to find first bit set in WINDOWBASE from the left + 1
44  *
45  * 100....0 -> 1
46  * 010....0 -> 2
47  * 000....1 -> WSBITS
48  */
50         .macro ffs_ws bit mask
52 #if XCHAL_HAVE_NSA
53         nsau    \bit, \mask                     # 32-WSBITS ... 31 (32 iff 0)
54         addi    \bit, \bit, WSBITS - 32 + 1     # uppest bit set -> return 1
55 #else
56         movi    \bit, WSBITS
57 #if WSBITS > 16
58         _bltui  \mask, 0x10000, 99f
59         addi    \bit, \bit, -16
60         extui   \mask, \mask, 16, 16
61 #endif
62 #if WSBITS > 8
63 99:     _bltui  \mask, 0x100, 99f
64         addi    \bit, \bit, -8
65         srli    \mask, \mask, 8
66 #endif
67 99:     _bltui  \mask, 0x10, 99f
68         addi    \bit, \bit, -4
69         srli    \mask, \mask, 4
70 99:     _bltui  \mask, 0x4, 99f
71         addi    \bit, \bit, -2
72         srli    \mask, \mask, 2
73 99:     _bltui  \mask, 0x2, 99f
74         addi    \bit, \bit, -1
75 99:
77 #endif
78         .endm
80 /* ----------------- DEFAULT FIRST LEVEL EXCEPTION HANDLERS ----------------- */
83  * First-level exception handler for user exceptions.
84  * Save some special registers, extra states and all registers in the AR
85  * register file that were in use in the user task, and jump to the common
86  * exception code.
87  * We save SAR (used to calculate WMASK), and WB and WS (we don't have to
88  * save them for kernel exceptions).
89  *
90  * Entry condition for user_exception:
91  *
92  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
93  *   a1:        a1
94  *   a2:        new stack pointer, original value in depc
95  *   a3:        dispatch table
96  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
97  *   excsave1:  a3
98  *
99  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
100  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
102  * Entry condition for _user_exception:
104  *   a0-a3 and depc have been saved to PT_AREG0...PT_AREG3 and PT_DEPC
105  *   excsave has been restored, and
106  *   stack pointer (a1) has been set.
108  * Note: _user_exception might be at an odd address. Don't use call0..call12
109  */
111 ENTRY(user_exception)
113         /* Save a2, a3, and depc, restore excsave_1 and set SP. */
115         xsr     a3, excsave1
116         rsr     a0, depc
117         s32i    a1, a2, PT_AREG1
118         s32i    a0, a2, PT_AREG2
119         s32i    a3, a2, PT_AREG3
120         mov     a1, a2
122         .globl _user_exception
123 _user_exception:
125         /* Save SAR and turn off single stepping */
127         movi    a2, 0
128         rsr     a3, sar
129         xsr     a2, icountlevel
130         s32i    a3, a1, PT_SAR
131         s32i    a2, a1, PT_ICOUNTLEVEL
133 #if XCHAL_HAVE_THREADPTR
134         rur     a2, threadptr
135         s32i    a2, a1, PT_THREADPTR
136 #endif
138         /* Rotate ws so that the current windowbase is at bit0. */
139         /* Assume ws = xxwww1yyyy. Rotate ws right, so that a2 = yyyyxxwww1 */
141         rsr     a2, windowbase
142         rsr     a3, windowstart
143         ssr     a2
144         s32i    a2, a1, PT_WINDOWBASE
145         s32i    a3, a1, PT_WINDOWSTART
146         slli    a2, a3, 32-WSBITS
147         src     a2, a3, a2
148         srli    a2, a2, 32-WSBITS
149         s32i    a2, a1, PT_WMASK        # needed for restoring registers
151         /* Save only live registers. */
153         _bbsi.l a2, 1, 1f
154         s32i    a4, a1, PT_AREG4
155         s32i    a5, a1, PT_AREG5
156         s32i    a6, a1, PT_AREG6
157         s32i    a7, a1, PT_AREG7
158         _bbsi.l a2, 2, 1f
159         s32i    a8, a1, PT_AREG8
160         s32i    a9, a1, PT_AREG9
161         s32i    a10, a1, PT_AREG10
162         s32i    a11, a1, PT_AREG11
163         _bbsi.l a2, 3, 1f
164         s32i    a12, a1, PT_AREG12
165         s32i    a13, a1, PT_AREG13
166         s32i    a14, a1, PT_AREG14
167         s32i    a15, a1, PT_AREG15
168         _bnei   a2, 1, 1f               # only one valid frame?
170         /* Only one valid frame, skip saving regs. */
172         j       2f
174         /* Save the remaining registers.
175          * We have to save all registers up to the first '1' from
176          * the right, except the current frame (bit 0).
177          * Assume a2 is:  001001000110001
178          * All register frames starting from the top field to the marked '1'
179          * must be saved.
180          */
182 1:      addi    a3, a2, -1              # eliminate '1' in bit 0: yyyyxxww0
183         neg     a3, a3                  # yyyyxxww0 -> YYYYXXWW1+1
184         and     a3, a3, a2              # max. only one bit is set
186         /* Find number of frames to save */
188         ffs_ws  a0, a3                  # number of frames to the '1' from left
190         /* Store information into WMASK:
191          * bits 0..3: xxx1 masked lower 4 bits of the rotated windowstart,
192          * bits 4...: number of valid 4-register frames
193          */
195         slli    a3, a0, 4               # number of frames to save in bits 8..4
196         extui   a2, a2, 0, 4            # mask for the first 16 registers
197         or      a2, a3, a2
198         s32i    a2, a1, PT_WMASK        # needed when we restore the reg-file
200         /* Save 4 registers at a time */
202 1:      rotw    -1
203         s32i    a0, a5, PT_AREG_END - 16
204         s32i    a1, a5, PT_AREG_END - 12
205         s32i    a2, a5, PT_AREG_END - 8
206         s32i    a3, a5, PT_AREG_END - 4
207         addi    a0, a4, -1
208         addi    a1, a5, -16
209         _bnez   a0, 1b
211         /* WINDOWBASE still in SAR! */
213         rsr     a2, sar                 # original WINDOWBASE
214         movi    a3, 1
215         ssl     a2
216         sll     a3, a3
217         wsr     a3, windowstart         # set corresponding WINDOWSTART bit
218         wsr     a2, windowbase          # and WINDOWSTART
219         rsync
221         /* We are back to the original stack pointer (a1) */
223 2:      /* Now, jump to the common exception handler. */
225         j       common_exception
227 ENDPROC(user_exception)
230  * First-level exit handler for kernel exceptions
231  * Save special registers and the live window frame.
232  * Note: Even though we changes the stack pointer, we don't have to do a
233  *       MOVSP here, as we do that when we return from the exception.
234  *       (See comment in the kernel exception exit code)
236  * Entry condition for kernel_exception:
238  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
239  *   a1:        a1
240  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
241  *   a3:        dispatch table
242  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
243  *   excsave_1: a3
245  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
246  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
248  * Entry condition for _kernel_exception:
250  *   a0-a3 and depc have been saved to PT_AREG0...PT_AREG3 and PT_DEPC
251  *   excsave has been restored, and
252  *   stack pointer (a1) has been set.
254  * Note: _kernel_exception might be at an odd address. Don't use call0..call12
255  */
257 ENTRY(kernel_exception)
259         /* Save a0, a2, a3, DEPC and set SP. */
261         xsr     a3, excsave1            # restore a3, excsave_1
262         rsr     a0, depc                # get a2
263         s32i    a1, a2, PT_AREG1
264         s32i    a0, a2, PT_AREG2
265         s32i    a3, a2, PT_AREG3
266         mov     a1, a2
268         .globl _kernel_exception
269 _kernel_exception:
271         /* Save SAR and turn off single stepping */
273         movi    a2, 0
274         rsr     a3, sar
275         xsr     a2, icountlevel
276         s32i    a3, a1, PT_SAR
277         s32i    a2, a1, PT_ICOUNTLEVEL
279         /* Rotate ws so that the current windowbase is at bit0. */
280         /* Assume ws = xxwww1yyyy. Rotate ws right, so that a2 = yyyyxxwww1 */
282         rsr     a2, windowbase          # don't need to save these, we only
283         rsr     a3, windowstart         # need shifted windowstart: windowmask
284         ssr     a2
285         slli    a2, a3, 32-WSBITS
286         src     a2, a3, a2
287         srli    a2, a2, 32-WSBITS
288         s32i    a2, a1, PT_WMASK        # needed for kernel_exception_exit
290         /* Save only the live window-frame */
292         _bbsi.l a2, 1, 1f
293         s32i    a4, a1, PT_AREG4
294         s32i    a5, a1, PT_AREG5
295         s32i    a6, a1, PT_AREG6
296         s32i    a7, a1, PT_AREG7
297         _bbsi.l a2, 2, 1f
298         s32i    a8, a1, PT_AREG8
299         s32i    a9, a1, PT_AREG9
300         s32i    a10, a1, PT_AREG10
301         s32i    a11, a1, PT_AREG11
302         _bbsi.l a2, 3, 1f
303         s32i    a12, a1, PT_AREG12
304         s32i    a13, a1, PT_AREG13
305         s32i    a14, a1, PT_AREG14
306         s32i    a15, a1, PT_AREG15
310 #ifdef KERNEL_STACK_OVERFLOW_CHECK
312         /*  Stack overflow check, for debugging  */
313         extui   a2, a1, TASK_SIZE_BITS,XX
314         movi    a3, SIZE??
315         _bge    a2, a3, out_of_stack_panic
317 #endif
320  * This is the common exception handler.
321  * We get here from the user exception handler or simply by falling through
322  * from the kernel exception handler.
323  * Save the remaining special registers, switch to kernel mode, and jump
324  * to the second-level exception handler.
326  */
328 common_exception:
330         /* Save some registers, disable loops and clear the syscall flag. */
332         rsr     a2, debugcause
333         rsr     a3, epc1
334         s32i    a2, a1, PT_DEBUGCAUSE
335         s32i    a3, a1, PT_PC
337         movi    a2, -1
338         rsr     a3, excvaddr
339         s32i    a2, a1, PT_SYSCALL
340         movi    a2, 0
341         s32i    a3, a1, PT_EXCVADDR
342         xsr     a2, lcount
343         s32i    a2, a1, PT_LCOUNT
345         /* It is now save to restore the EXC_TABLE_FIXUP variable. */
347         rsr     a0, exccause
348         movi    a3, 0
349         rsr     a2, excsave1
350         s32i    a0, a1, PT_EXCCAUSE
351         s32i    a3, a2, EXC_TABLE_FIXUP
353         /* All unrecoverable states are saved on stack, now, and a1 is valid,
354          * so we can allow exceptions and interrupts (*) again.
355          * Set PS(EXCM = 0, UM = 0, RING = 0, OWB = 0, WOE = 1, INTLEVEL = X)
356          *
357          * (*) We only allow interrupts if they were previously enabled and
358          *     we're not handling an IRQ
359          */
361         rsr     a3, ps
362         addi    a0, a0, -EXCCAUSE_LEVEL1_INTERRUPT
363         movi    a2, LOCKLEVEL
364         extui   a3, a3, PS_INTLEVEL_SHIFT, PS_INTLEVEL_WIDTH
365                                         # a3 = PS.INTLEVEL
366         moveqz  a3, a2, a0              # a3 = LOCKLEVEL iff interrupt
367         movi    a2, 1 << PS_WOE_BIT
368         or      a3, a3, a2
369         rsr     a0, exccause
370         xsr     a3, ps
372         s32i    a3, a1, PT_PS           # save ps
374         /* Save lbeg, lend */
376         rsr     a2, lbeg
377         rsr     a3, lend
378         s32i    a2, a1, PT_LBEG
379         s32i    a3, a1, PT_LEND
381         /* Save SCOMPARE1 */
383 #if XCHAL_HAVE_S32C1I
384         rsr     a2, scompare1
385         s32i    a2, a1, PT_SCOMPARE1
386 #endif
388         /* Save optional registers. */
390         save_xtregs_opt a1 a2 a4 a5 a6 a7 PT_XTREGS_OPT
391         
392 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
393         l32i    a4, a1, PT_DEPC
394         /* Double exception means we came here with an exception
395          * while PS.EXCM was set, i.e. interrupts disabled.
396          */
397         bgeui   a4, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
398         l32i    a4, a1, PT_EXCCAUSE
399         bnei    a4, EXCCAUSE_LEVEL1_INTERRUPT, 1f
400         /* We came here with an interrupt means interrupts were enabled
401          * and we've just disabled them.
402          */
403         movi    a4, trace_hardirqs_off
404         callx4  a4
406 #endif
408         /* Go to second-level dispatcher. Set up parameters to pass to the
409          * exception handler and call the exception handler.
410          */
412         movi    a4, exc_table
413         mov     a6, a1                  # pass stack frame
414         mov     a7, a0                  # pass EXCCAUSE
415         addx4   a4, a0, a4
416         l32i    a4, a4, EXC_TABLE_DEFAULT               # load handler
418         /* Call the second-level handler */
420         callx4  a4
422         /* Jump here for exception exit */
423         .global common_exception_return
424 common_exception_return:
426 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
427         l32i    a4, a1, PT_DEPC
428         /* Double exception means we came here with an exception
429          * while PS.EXCM was set, i.e. interrupts disabled.
430          */
431         bgeui   a4, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
432         l32i    a4, a1, PT_EXCCAUSE
433         bnei    a4, EXCCAUSE_LEVEL1_INTERRUPT, 1f
434         /* We came here with an interrupt means interrupts were enabled
435          * and we'll reenable them on return.
436          */
437         movi    a4, trace_hardirqs_on
438         callx4  a4
440 #endif
442         /* Jump if we are returning from kernel exceptions. */
444 1:      l32i    a3, a1, PT_PS
445         _bbci.l a3, PS_UM_BIT, 4f
447         rsil    a2, 0
449         /* Specific to a user exception exit:
450          * We need to check some flags for signal handling and rescheduling,
451          * and have to restore WB and WS, extra states, and all registers
452          * in the register file that were in use in the user task.
453          * Note that we don't disable interrupts here. 
454          */
456         GET_THREAD_INFO(a2,a1)
457         l32i    a4, a2, TI_FLAGS
459         _bbsi.l a4, TIF_NEED_RESCHED, 3f
460         _bbsi.l a4, TIF_NOTIFY_RESUME, 2f
461         _bbci.l a4, TIF_SIGPENDING, 5f
463 2:      l32i    a4, a1, PT_DEPC
464         bgeui   a4, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 4f
466         /* Call do_signal() */
468         movi    a4, do_notify_resume    # int do_notify_resume(struct pt_regs*)
469         mov     a6, a1
470         callx4  a4
471         j       1b
473 3:      /* Reschedule */
475         movi    a4, schedule    # void schedule (void)
476         callx4  a4
477         j       1b
480 #ifdef CONFIG_DEBUG_TLB_SANITY
481         l32i    a4, a1, PT_DEPC
482         bgeui   a4, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 4f
483         movi    a4, check_tlb_sanity
484         callx4  a4
485 #endif
486 4:      /* Restore optional registers. */
488         load_xtregs_opt a1 a2 a4 a5 a6 a7 PT_XTREGS_OPT
490         /* Restore SCOMPARE1 */
492 #if XCHAL_HAVE_S32C1I
493         l32i    a2, a1, PT_SCOMPARE1
494         wsr     a2, scompare1
495 #endif
496         wsr     a3, ps          /* disable interrupts */
498         _bbci.l a3, PS_UM_BIT, kernel_exception_exit
500 user_exception_exit:
502         /* Restore the state of the task and return from the exception. */
504         /* Switch to the user thread WINDOWBASE. Save SP temporarily in DEPC */
506         l32i    a2, a1, PT_WINDOWBASE
507         l32i    a3, a1, PT_WINDOWSTART
508         wsr     a1, depc                # use DEPC as temp storage
509         wsr     a3, windowstart         # restore WINDOWSTART
510         ssr     a2                      # preserve user's WB in the SAR
511         wsr     a2, windowbase          # switch to user's saved WB
512         rsync
513         rsr     a1, depc                # restore stack pointer
514         l32i    a2, a1, PT_WMASK        # register frames saved (in bits 4...9)
515         rotw    -1                      # we restore a4..a7
516         _bltui  a6, 16, 1f              # only have to restore current window?
518         /* The working registers are a0 and a3.  We are restoring to
519          * a4..a7.  Be careful not to destroy what we have just restored.
520          * Note: wmask has the format YYYYM:
521          *       Y: number of registers saved in groups of 4
522          *       M: 4 bit mask of first 16 registers
523          */
525         mov     a2, a6
526         mov     a3, a5
528 2:      rotw    -1                      # a0..a3 become a4..a7
529         addi    a3, a7, -4*4            # next iteration
530         addi    a2, a6, -16             # decrementing Y in WMASK
531         l32i    a4, a3, PT_AREG_END + 0
532         l32i    a5, a3, PT_AREG_END + 4
533         l32i    a6, a3, PT_AREG_END + 8
534         l32i    a7, a3, PT_AREG_END + 12
535         _bgeui  a2, 16, 2b
537         /* Clear unrestored registers (don't leak anything to user-land */
539 1:      rsr     a0, windowbase
540         rsr     a3, sar
541         sub     a3, a0, a3
542         beqz    a3, 2f
543         extui   a3, a3, 0, WBBITS
545 1:      rotw    -1
546         addi    a3, a7, -1
547         movi    a4, 0
548         movi    a5, 0
549         movi    a6, 0
550         movi    a7, 0
551         bgei    a3, 1, 1b
553         /* We are back were we were when we started.
554          * Note: a2 still contains WMASK (if we've returned to the original
555          *       frame where we had loaded a2), or at least the lower 4 bits
556          *       (if we have restored WSBITS-1 frames).
557          */
559 #if XCHAL_HAVE_THREADPTR
560         l32i    a3, a1, PT_THREADPTR
561         wur     a3, threadptr
562 #endif
564 2:      j       common_exception_exit
566         /* This is the kernel exception exit.
567          * We avoided to do a MOVSP when we entered the exception, but we
568          * have to do it here.
569          */
571 kernel_exception_exit:
573 #ifdef PREEMPTIBLE_KERNEL
575 #ifdef CONFIG_PREEMPT
577         /*
578          * Note: We've just returned from a call4, so we have
579          * at least 4 addt'l regs.
580          */
582         /* Check current_thread_info->preempt_count */
584         GET_THREAD_INFO(a2)
585         l32i    a3, a2, TI_PREEMPT
586         bnez    a3, 1f
588         l32i    a2, a2, TI_FLAGS
592 #endif
594 #endif
596         /* Check if we have to do a movsp.
597          *
598          * We only have to do a movsp if the previous window-frame has
599          * been spilled to the *temporary* exception stack instead of the
600          * task's stack. This is the case if the corresponding bit in
601          * WINDOWSTART for the previous window-frame was set before
602          * (not spilled) but is zero now (spilled).
603          * If this bit is zero, all other bits except the one for the
604          * current window frame are also zero. So, we can use a simple test:
605          * 'and' WINDOWSTART and WINDOWSTART-1:
606          *
607          *  (XXXXXX1[0]* - 1) AND XXXXXX1[0]* = XXXXXX0[0]*
608          *
609          * The result is zero only if one bit was set.
610          *
611          * (Note: We might have gone through several task switches before
612          *        we come back to the current task, so WINDOWBASE might be
613          *        different from the time the exception occurred.)
614          */
616         /* Test WINDOWSTART before and after the exception.
617          * We actually have WMASK, so we only have to test if it is 1 or not.
618          */
620         l32i    a2, a1, PT_WMASK
621         _beqi   a2, 1, common_exception_exit    # Spilled before exception,jump
623         /* Test WINDOWSTART now. If spilled, do the movsp */
625         rsr     a3, windowstart
626         addi    a0, a3, -1
627         and     a3, a3, a0
628         _bnez   a3, common_exception_exit
630         /* Do a movsp (we returned from a call4, so we have at least a0..a7) */
632         addi    a0, a1, -16
633         l32i    a3, a0, 0
634         l32i    a4, a0, 4
635         s32i    a3, a1, PT_SIZE+0
636         s32i    a4, a1, PT_SIZE+4
637         l32i    a3, a0, 8
638         l32i    a4, a0, 12
639         s32i    a3, a1, PT_SIZE+8
640         s32i    a4, a1, PT_SIZE+12
642         /* Common exception exit.
643          * We restore the special register and the current window frame, and
644          * return from the exception.
645          *
646          * Note: We expect a2 to hold PT_WMASK
647          */
649 common_exception_exit:
651         /* Restore address registers. */
653         _bbsi.l a2, 1, 1f
654         l32i    a4,  a1, PT_AREG4
655         l32i    a5,  a1, PT_AREG5
656         l32i    a6,  a1, PT_AREG6
657         l32i    a7,  a1, PT_AREG7
658         _bbsi.l a2, 2, 1f
659         l32i    a8,  a1, PT_AREG8
660         l32i    a9,  a1, PT_AREG9
661         l32i    a10, a1, PT_AREG10
662         l32i    a11, a1, PT_AREG11
663         _bbsi.l a2, 3, 1f
664         l32i    a12, a1, PT_AREG12
665         l32i    a13, a1, PT_AREG13
666         l32i    a14, a1, PT_AREG14
667         l32i    a15, a1, PT_AREG15
669         /* Restore PC, SAR */
671 1:      l32i    a2, a1, PT_PC
672         l32i    a3, a1, PT_SAR
673         wsr     a2, epc1
674         wsr     a3, sar
676         /* Restore LBEG, LEND, LCOUNT */
678         l32i    a2, a1, PT_LBEG
679         l32i    a3, a1, PT_LEND
680         wsr     a2, lbeg
681         l32i    a2, a1, PT_LCOUNT
682         wsr     a3, lend
683         wsr     a2, lcount
685         /* We control single stepping through the ICOUNTLEVEL register. */
687         l32i    a2, a1, PT_ICOUNTLEVEL
688         movi    a3, -2
689         wsr     a2, icountlevel
690         wsr     a3, icount
692         /* Check if it was double exception. */
694         l32i    a0, a1, PT_DEPC
695         l32i    a3, a1, PT_AREG3
696         l32i    a2, a1, PT_AREG2
697         _bgeui  a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
699         /* Restore a0...a3 and return */
701         l32i    a0, a1, PT_AREG0
702         l32i    a1, a1, PT_AREG1
703         rfe
705 1:      wsr     a0, depc
706         l32i    a0, a1, PT_AREG0
707         l32i    a1, a1, PT_AREG1
708         rfde
710 ENDPROC(kernel_exception)
713  * Debug exception handler.
715  * Currently, we don't support KGDB, so only user application can be debugged.
717  * When we get here,  a0 is trashed and saved to excsave[debuglevel]
718  */
720 ENTRY(debug_exception)
722         rsr     a0, SREG_EPS + XCHAL_DEBUGLEVEL
723         bbsi.l  a0, PS_EXCM_BIT, 1f     # exception mode
725         /* Set EPC1 and EXCCAUSE */
727         wsr     a2, depc                # save a2 temporarily
728         rsr     a2, SREG_EPC + XCHAL_DEBUGLEVEL
729         wsr     a2, epc1
731         movi    a2, EXCCAUSE_MAPPED_DEBUG
732         wsr     a2, exccause
734         /* Restore PS to the value before the debug exc but with PS.EXCM set.*/
736         movi    a2, 1 << PS_EXCM_BIT
737         or      a2, a0, a2
738         movi    a0, debug_exception     # restore a3, debug jump vector
739         wsr     a2, ps
740         xsr     a0, SREG_EXCSAVE + XCHAL_DEBUGLEVEL
742         /* Switch to kernel/user stack, restore jump vector, and save a0 */
744         bbsi.l  a2, PS_UM_BIT, 2f       # jump if user mode
746         addi    a2, a1, -16-PT_SIZE     # assume kernel stack
747         s32i    a0, a2, PT_AREG0
748         movi    a0, 0
749         s32i    a1, a2, PT_AREG1
750         s32i    a0, a2, PT_DEPC         # mark it as a regular exception
751         xsr     a0, depc
752         s32i    a3, a2, PT_AREG3
753         s32i    a0, a2, PT_AREG2
754         mov     a1, a2
755         j       _kernel_exception
757 2:      rsr     a2, excsave1
758         l32i    a2, a2, EXC_TABLE_KSTK  # load kernel stack pointer
759         s32i    a0, a2, PT_AREG0
760         movi    a0, 0
761         s32i    a1, a2, PT_AREG1
762         s32i    a0, a2, PT_DEPC
763         xsr     a0, depc
764         s32i    a3, a2, PT_AREG3
765         s32i    a0, a2, PT_AREG2
766         mov     a1, a2
767         j       _user_exception
769         /* Debug exception while in exception mode. */
770 1:      j       1b      // FIXME!!
772 ENDPROC(debug_exception)
775  * We get here in case of an unrecoverable exception.
776  * The only thing we can do is to be nice and print a panic message.
777  * We only produce a single stack frame for panic, so ???
780  * Entry conditions:
782  *   - a0 contains the caller address; original value saved in excsave1.
783  *   - the original a0 contains a valid return address (backtrace) or 0.
784  *   - a2 contains a valid stackpointer
786  * Notes:
788  *   - If the stack pointer could be invalid, the caller has to setup a
789  *     dummy stack pointer (e.g. the stack of the init_task)
791  *   - If the return address could be invalid, the caller has to set it
792  *     to 0, so the backtrace would stop.
794  */
795         .align 4
796 unrecoverable_text:
797         .ascii "Unrecoverable error in exception handler\0"
799 ENTRY(unrecoverable_exception)
801         movi    a0, 1
802         movi    a1, 0
804         wsr     a0, windowstart
805         wsr     a1, windowbase
806         rsync
808         movi    a1, (1 << PS_WOE_BIT) | LOCKLEVEL
809         wsr     a1, ps
810         rsync
812         movi    a1, init_task
813         movi    a0, 0
814         addi    a1, a1, PT_REGS_OFFSET
816         movi    a4, panic
817         movi    a6, unrecoverable_text
819         callx4  a4
821 1:      j       1b
823 ENDPROC(unrecoverable_exception)
825 /* -------------------------- FAST EXCEPTION HANDLERS ----------------------- */
828  * Fast-handler for alloca exceptions
830  *  The ALLOCA handler is entered when user code executes the MOVSP
831  *  instruction and the caller's frame is not in the register file.
832  *  In this case, the caller frame's a0..a3 are on the stack just
833  *  below sp (a1), and this handler moves them.
835  *  For "MOVSP <ar>,<as>" without destination register a1, this routine
836  *  simply moves the value from <as> to <ar> without moving the save area.
838  * Entry condition:
840  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
841  *   a1:        a1
842  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
843  *   a3:        dispatch table
844  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
845  *   excsave_1: a3
847  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
848  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
849  */
851 #if XCHAL_HAVE_BE
852 #define _EXTUI_MOVSP_SRC(ar)    extui ar, ar, 4, 4
853 #define _EXTUI_MOVSP_DST(ar)    extui ar, ar, 0, 4
854 #else
855 #define _EXTUI_MOVSP_SRC(ar)    extui ar, ar, 0, 4
856 #define _EXTUI_MOVSP_DST(ar)    extui ar, ar, 4, 4
857 #endif
859 ENTRY(fast_alloca)
861         /* We shouldn't be in a double exception. */
863         l32i    a0, a2, PT_DEPC
864         _bgeui  a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, .Lunhandled_double
866         rsr     a0, depc                # get a2
867         s32i    a4, a2, PT_AREG4        # save a4 and
868         s32i    a0, a2, PT_AREG2        # a2 to stack
870         /* Exit critical section. */
872         movi    a0, 0
873         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_FIXUP
875         /* Restore a3, excsave_1 */
877         xsr     a3, excsave1            # make sure excsave_1 is valid for dbl.
878         rsr     a4, epc1                # get exception address
879         s32i    a3, a2, PT_AREG3        # save a3 to stack
881 #ifdef ALLOCA_EXCEPTION_IN_IRAM
882 #error  iram not supported
883 #else
884         /* Note: l8ui not allowed in IRAM/IROM!! */
885         l8ui    a0, a4, 1               # read as(src) from MOVSP instruction
886 #endif
887         movi    a3, .Lmovsp_src
888         _EXTUI_MOVSP_SRC(a0)            # extract source register number
889         addx8   a3, a0, a3
890         jx      a3
892 .Lunhandled_double:
893         wsr     a0, excsave1
894         movi    a0, unrecoverable_exception
895         callx0  a0
897         .align 8
898 .Lmovsp_src:
899         l32i    a3, a2, PT_AREG0;       _j 1f;  .align 8
900         mov     a3, a1;                 _j 1f;  .align 8
901         l32i    a3, a2, PT_AREG2;       _j 1f;  .align 8
902         l32i    a3, a2, PT_AREG3;       _j 1f;  .align 8
903         l32i    a3, a2, PT_AREG4;       _j 1f;  .align 8
904         mov     a3, a5;                 _j 1f;  .align 8
905         mov     a3, a6;                 _j 1f;  .align 8
906         mov     a3, a7;                 _j 1f;  .align 8
907         mov     a3, a8;                 _j 1f;  .align 8
908         mov     a3, a9;                 _j 1f;  .align 8
909         mov     a3, a10;                _j 1f;  .align 8
910         mov     a3, a11;                _j 1f;  .align 8
911         mov     a3, a12;                _j 1f;  .align 8
912         mov     a3, a13;                _j 1f;  .align 8
913         mov     a3, a14;                _j 1f;  .align 8
914         mov     a3, a15;                _j 1f;  .align 8
918 #ifdef ALLOCA_EXCEPTION_IN_IRAM
919 #error  iram not supported
920 #else
921         l8ui    a0, a4, 0               # read ar(dst) from MOVSP instruction
922 #endif
923         addi    a4, a4, 3               # step over movsp
924         _EXTUI_MOVSP_DST(a0)            # extract destination register
925         wsr     a4, epc1                # save new epc_1
927         _bnei   a0, 1, 1f               # no 'movsp a1, ax': jump
929         /* Move the save area. This implies the use of the L32E
930          * and S32E instructions, because this move must be done with
931          * the user's PS.RING privilege levels, not with ring 0
932          * (kernel's) privileges currently active with PS.EXCM
933          * set. Note that we have stil registered a fixup routine with the
934          * double exception vector in case a double exception occurs.
935          */
937         /* a0,a4:avail a1:old user stack a2:exc. stack a3:new user stack. */
939         l32e    a0, a1, -16
940         l32e    a4, a1, -12
941         s32e    a0, a3, -16
942         s32e    a4, a3, -12
943         l32e    a0, a1, -8
944         l32e    a4, a1, -4
945         s32e    a0, a3, -8
946         s32e    a4, a3, -4
948         /* Restore stack-pointer and all the other saved registers. */
950         mov     a1, a3
952         l32i    a4, a2, PT_AREG4
953         l32i    a3, a2, PT_AREG3
954         l32i    a0, a2, PT_AREG0
955         l32i    a2, a2, PT_AREG2
956         rfe
958         /*  MOVSP <at>,<as>  was invoked with <at> != a1.
959          *  Because the stack pointer is not being modified,
960          *  we should be able to just modify the pointer
961          *  without moving any save area.
962          *  The processor only traps these occurrences if the
963          *  caller window isn't live, so unfortunately we can't
964          *  use this as an alternate trap mechanism.
965          *  So we just do the move.  This requires that we
966          *  resolve the destination register, not just the source,
967          *  so there's some extra work.
968          *  (PERHAPS NOT REALLY NEEDED, BUT CLEANER...)
969          */
971         /* a0 dst-reg, a1 user-stack, a2 stack, a3 value of src reg. */
973 1:      movi    a4, .Lmovsp_dst
974         addx8   a4, a0, a4
975         jx      a4
977         .align 8
978 .Lmovsp_dst:
979         s32i    a3, a2, PT_AREG0;       _j 1f;  .align 8
980         mov     a1, a3;                 _j 1f;  .align 8
981         s32i    a3, a2, PT_AREG2;       _j 1f;  .align 8
982         s32i    a3, a2, PT_AREG3;       _j 1f;  .align 8
983         s32i    a3, a2, PT_AREG4;       _j 1f;  .align 8
984         mov     a5, a3;                 _j 1f;  .align 8
985         mov     a6, a3;                 _j 1f;  .align 8
986         mov     a7, a3;                 _j 1f;  .align 8
987         mov     a8, a3;                 _j 1f;  .align 8
988         mov     a9, a3;                 _j 1f;  .align 8
989         mov     a10, a3;                _j 1f;  .align 8
990         mov     a11, a3;                _j 1f;  .align 8
991         mov     a12, a3;                _j 1f;  .align 8
992         mov     a13, a3;                _j 1f;  .align 8
993         mov     a14, a3;                _j 1f;  .align 8
994         mov     a15, a3;                _j 1f;  .align 8
996 1:      l32i    a4, a2, PT_AREG4
997         l32i    a3, a2, PT_AREG3
998         l32i    a0, a2, PT_AREG0
999         l32i    a2, a2, PT_AREG2
1000         rfe
1002 ENDPROC(fast_alloca)
1005  * fast system calls.
1007  * WARNING:  The kernel doesn't save the entire user context before
1008  * handling a fast system call.  These functions are small and short,
1009  * usually offering some functionality not available to user tasks.
1011  * BE CAREFUL TO PRESERVE THE USER'S CONTEXT.
1013  * Entry condition:
1015  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1016  *   a1:        a1
1017  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1018  *   a3:        dispatch table
1019  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1020  *   excsave_1: a3
1021  */
1023 ENTRY(fast_syscall_kernel)
1025         /* Skip syscall. */
1027         rsr     a0, epc1
1028         addi    a0, a0, 3
1029         wsr     a0, epc1
1031         l32i    a0, a2, PT_DEPC
1032         bgeui   a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, fast_syscall_unrecoverable
1034         rsr     a0, depc                        # get syscall-nr
1035         _beqz   a0, fast_syscall_spill_registers
1036         _beqi   a0, __NR_xtensa, fast_syscall_xtensa
1038         j       kernel_exception
1040 ENDPROC(fast_syscall_kernel)
1042 ENTRY(fast_syscall_user)
1044         /* Skip syscall. */
1046         rsr     a0, epc1
1047         addi    a0, a0, 3
1048         wsr     a0, epc1
1050         l32i    a0, a2, PT_DEPC
1051         bgeui   a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, fast_syscall_unrecoverable
1053         rsr     a0, depc                        # get syscall-nr
1054         _beqz   a0, fast_syscall_spill_registers
1055         _beqi   a0, __NR_xtensa, fast_syscall_xtensa
1057         j       user_exception
1059 ENDPROC(fast_syscall_user)
1061 ENTRY(fast_syscall_unrecoverable)
1063         /* Restore all states. */
1065         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1066         xsr     a2, depc                # restore a2, depc
1067         rsr     a3, excsave1
1069         wsr     a0, excsave1
1070         movi    a0, unrecoverable_exception
1071         callx0  a0
1073 ENDPROC(fast_syscall_unrecoverable)
1076  * sysxtensa syscall handler
1078  * int sysxtensa (SYS_XTENSA_ATOMIC_SET,     ptr, val,    unused);
1079  * int sysxtensa (SYS_XTENSA_ATOMIC_ADD,     ptr, val,    unused);
1080  * int sysxtensa (SYS_XTENSA_ATOMIC_EXG_ADD, ptr, val,    unused);
1081  * int sysxtensa (SYS_XTENSA_ATOMIC_CMP_SWP, ptr, oldval, newval);
1082  *        a2            a6                   a3    a4      a5
1084  * Entry condition:
1086  *   a0:        a2 (syscall-nr), original value saved on stack (PT_AREG0)
1087  *   a1:        a1
1088  *   a2:        new stack pointer, original in a0 and DEPC
1089  *   a3:        dispatch table, original in excsave_1
1090  *   a4..a15:   unchanged
1091  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1092  *   excsave_1: a3
1094  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
1095  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
1097  * Note: we don't have to save a2; a2 holds the return value
1099  * We use the two macros TRY and CATCH:
1101  * TRY   adds an entry to the __ex_table fixup table for the immediately
1102  *       following instruction.
1104  * CATCH catches any exception that occurred at one of the preceding TRY
1105  *       statements and continues from there
1107  * Usage TRY    l32i    a0, a1, 0
1108  *              <other code>
1109  *       done:  rfe
1110  *       CATCH  <set return code>
1111  *              j done
1112  */
1114 #define TRY                                                             \
1115         .section __ex_table, "a";                                       \
1116         .word   66f, 67f;                                               \
1117         .text;                                                          \
1120 #define CATCH                                                           \
1123 ENTRY(fast_syscall_xtensa)
1125         xsr     a3, excsave1            # restore a3, excsave1
1127         s32i    a7, a2, PT_AREG7        # we need an additional register
1128         movi    a7, 4                   # sizeof(unsigned int)
1129         access_ok a3, a7, a0, a2, .Leac # a0: scratch reg, a2: sp
1131         addi    a6, a6, -1              # assuming SYS_XTENSA_ATOMIC_SET = 1
1132         _bgeui  a6, SYS_XTENSA_COUNT - 1, .Lill
1133         _bnei   a6, SYS_XTENSA_ATOMIC_CMP_SWP - 1, .Lnswp
1135         /* Fall through for ATOMIC_CMP_SWP. */
1137 .Lswp:  /* Atomic compare and swap */
1139 TRY     l32i    a0, a3, 0               # read old value
1140         bne     a0, a4, 1f              # same as old value? jump
1141 TRY     s32i    a5, a3, 0               # different, modify value
1142         l32i    a7, a2, PT_AREG7        # restore a7
1143         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1144         movi    a2, 1                   # and return 1
1145         addi    a6, a6, 1               # restore a6 (really necessary?)
1146         rfe
1148 1:      l32i    a7, a2, PT_AREG7        # restore a7
1149         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1150         movi    a2, 0                   # return 0 (note that we cannot set
1151         addi    a6, a6, 1               # restore a6 (really necessary?)
1152         rfe
1154 .Lnswp: /* Atomic set, add, and exg_add. */
1156 TRY     l32i    a7, a3, 0               # orig
1157         add     a0, a4, a7              # + arg
1158         moveqz  a0, a4, a6              # set
1159 TRY     s32i    a0, a3, 0               # write new value
1161         mov     a0, a2
1162         mov     a2, a7
1163         l32i    a7, a0, PT_AREG7        # restore a7
1164         l32i    a0, a0, PT_AREG0        # restore a0
1165         addi    a6, a6, 1               # restore a6 (really necessary?)
1166         rfe
1168 CATCH
1169 .Leac:  l32i    a7, a2, PT_AREG7        # restore a7
1170         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1171         movi    a2, -EFAULT
1172         rfe
1174 .Lill:  l32i    a7, a2, PT_AREG0        # restore a7
1175         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1176         movi    a2, -EINVAL
1177         rfe
1179 ENDPROC(fast_syscall_xtensa)
1182 /* fast_syscall_spill_registers.
1184  * Entry condition:
1186  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1187  *   a1:        a1
1188  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1189  *   a3:        dispatch table
1190  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1191  *   excsave_1: a3
1193  * Note: We assume the stack pointer is EXC_TABLE_KSTK in the fixup handler.
1194  */
1196 ENTRY(fast_syscall_spill_registers)
1198         /* Register a FIXUP handler (pass current wb as a parameter) */
1200         movi    a0, fast_syscall_spill_registers_fixup
1201         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1202         rsr     a0, windowbase
1203         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_PARAM
1205         /* Save a3 and SAR on stack. */
1207         rsr     a0, sar
1208         xsr     a3, excsave1            # restore a3 and excsave_1
1209         s32i    a3, a2, PT_AREG3
1210         s32i    a4, a2, PT_AREG4
1211         s32i    a0, a2, PT_AREG5        # store SAR to PT_AREG5
1213         /* The spill routine might clobber a7, a11, and a15. */
1215         s32i    a7, a2, PT_AREG7
1216         s32i    a11, a2, PT_AREG11
1217         s32i    a15, a2, PT_AREG15
1219         call0   _spill_registers        # destroys a3, a4, and SAR
1221         /* Advance PC, restore registers and SAR, and return from exception. */
1223         l32i    a3, a2, PT_AREG5
1224         l32i    a4, a2, PT_AREG4
1225         l32i    a0, a2, PT_AREG0
1226         wsr     a3, sar
1227         l32i    a3, a2, PT_AREG3
1229         /* Restore clobbered registers. */
1231         l32i    a7, a2, PT_AREG7
1232         l32i    a11, a2, PT_AREG11
1233         l32i    a15, a2, PT_AREG15
1235         movi    a2, 0
1236         rfe
1238 ENDPROC(fast_syscall_spill_registers)
1240 /* Fixup handler.
1242  * We get here if the spill routine causes an exception, e.g. tlb miss.
1243  * We basically restore WINDOWBASE and WINDOWSTART to the condition when
1244  * we entered the spill routine and jump to the user exception handler.
1246  * a0: value of depc, original value in depc
1247  * a2: trashed, original value in EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE
1248  * a3: exctable, original value in excsave1
1249  */
1251 fast_syscall_spill_registers_fixup:
1253         rsr     a2, windowbase  # get current windowbase (a2 is saved)
1254         xsr     a0, depc        # restore depc and a0
1255         ssl     a2              # set shift (32 - WB)
1257         /* We need to make sure the current registers (a0-a3) are preserved.
1258          * To do this, we simply set the bit for the current window frame
1259          * in WS, so that the exception handlers save them to the task stack.
1260          */
1262         rsr     a3, excsave1    # get spill-mask
1263         slli    a2, a3, 1       # shift left by one
1265         slli    a3, a2, 32-WSBITS
1266         src     a2, a2, a3      # a1 = xxwww1yyxxxwww1yy......
1267         wsr     a2, windowstart # set corrected windowstart
1269         movi    a3, exc_table
1270         l32i    a2, a3, EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE   # restore a2
1271         l32i    a3, a3, EXC_TABLE_PARAM # original WB (in user task)
1273         /* Return to the original (user task) WINDOWBASE.
1274          * We leave the following frame behind:
1275          * a0, a1, a2   same
1276          * a3:          trashed (saved in excsave_1)
1277          * depc:        depc (we have to return to that address)
1278          * excsave_1:   a3
1279          */
1281         wsr     a3, windowbase
1282         rsync
1284         /* We are now in the original frame when we entered _spill_registers:
1285          *  a0: return address
1286          *  a1: used, stack pointer
1287          *  a2: kernel stack pointer
1288          *  a3: available, saved in EXCSAVE_1
1289          *  depc: exception address
1290          *  excsave: a3
1291          * Note: This frame might be the same as above.
1292          */
1294         /* Setup stack pointer. */
1296         addi    a2, a2, -PT_USER_SIZE
1297         s32i    a0, a2, PT_AREG0
1299         /* Make sure we return to this fixup handler. */
1301         movi    a3, fast_syscall_spill_registers_fixup_return
1302         s32i    a3, a2, PT_DEPC         # setup depc
1304         /* Jump to the exception handler. */
1306         movi    a3, exc_table
1307         rsr     a0, exccause
1308         addx4   a0, a0, a3                      # find entry in table
1309         l32i    a0, a0, EXC_TABLE_FAST_USER     # load handler
1310         jx      a0
1312 fast_syscall_spill_registers_fixup_return:
1314         /* When we return here, all registers have been restored (a2: DEPC) */
1316         wsr     a2, depc                # exception address
1318         /* Restore fixup handler. */
1320         xsr     a3, excsave1
1321         movi    a2, fast_syscall_spill_registers_fixup
1322         s32i    a2, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1323         rsr     a2, windowbase
1324         s32i    a2, a3, EXC_TABLE_PARAM
1325         l32i    a2, a3, EXC_TABLE_KSTK
1327         /* Load WB at the time the exception occurred. */
1329         rsr     a3, sar                 # WB is still in SAR
1330         neg     a3, a3
1331         wsr     a3, windowbase
1332         rsync
1334         /* Restore a3 and return. */
1336         movi    a3, exc_table
1337         xsr     a3, excsave1
1339         rfde
1343  * spill all registers.
1345  * This is not a real function. The following conditions must be met:
1347  *  - must be called with call0.
1348  *  - uses a3, a4 and SAR.
1349  *  - the last 'valid' register of each frame are clobbered.
1350  *  - the caller must have registered a fixup handler
1351  *    (or be inside a critical section)
1352  *  - PS_EXCM must be set (PS_WOE cleared?)
1353  */
1355 ENTRY(_spill_registers)
1357         /*
1358          * Rotate ws so that the current windowbase is at bit 0.
1359          * Assume ws = xxxwww1yy (www1 current window frame).
1360          * Rotate ws right so that a4 = yyxxxwww1.
1361          */
1363         rsr     a4, windowbase
1364         rsr     a3, windowstart         # a3 = xxxwww1yy
1365         ssr     a4                      # holds WB
1366         slli    a4, a3, WSBITS
1367         or      a3, a3, a4              # a3 = xxxwww1yyxxxwww1yy
1368         srl     a3, a3                  # a3 = 00xxxwww1yyxxxwww1
1370         /* We are done if there are no more than the current register frame. */
1372         extui   a3, a3, 1, WSBITS-1     # a3 = 0yyxxxwww
1373         movi    a4, (1 << (WSBITS-1))
1374         _beqz   a3, .Lnospill           # only one active frame? jump
1376         /* We want 1 at the top, so that we return to the current windowbase */
1378         or      a3, a3, a4              # 1yyxxxwww
1380         /* Skip empty frames - get 'oldest' WINDOWSTART-bit. */
1382         wsr     a3, windowstart         # save shifted windowstart
1383         neg     a4, a3
1384         and     a3, a4, a3              # first bit set from right: 000010000
1386         ffs_ws  a4, a3                  # a4: shifts to skip empty frames
1387         movi    a3, WSBITS
1388         sub     a4, a3, a4              # WSBITS-a4:number of 0-bits from right
1389         ssr     a4                      # save in SAR for later.
1391         rsr     a3, windowbase
1392         add     a3, a3, a4
1393         wsr     a3, windowbase
1394         rsync
1396         rsr     a3, windowstart
1397         srl     a3, a3                  # shift windowstart
1399         /* WB is now just one frame below the oldest frame in the register
1400            window. WS is shifted so the oldest frame is in bit 0, thus, WB
1401            and WS differ by one 4-register frame. */
1403         /* Save frames. Depending what call was used (call4, call8, call12),
1404          * we have to save 4,8. or 12 registers.
1405          */
1407         _bbsi.l a3, 1, .Lc4
1408         _bbsi.l a3, 2, .Lc8
1410         /* Special case: we have a call12-frame starting at a4. */
1412         _bbci.l a3, 3, .Lc12    # bit 3 shouldn't be zero! (Jump to Lc12 first)
1414         s32e    a4, a1, -16     # a1 is valid with an empty spill area
1415         l32e    a4, a5, -12
1416         s32e    a8, a4, -48
1417         mov     a8, a4
1418         l32e    a4, a1, -16
1419         j       .Lc12c
1421 .Lnospill:
1422         ret
1424 .Lloop: _bbsi.l a3, 1, .Lc4
1425         _bbci.l a3, 2, .Lc12
1427 .Lc8:   s32e    a4, a13, -16
1428         l32e    a4, a5, -12
1429         s32e    a8, a4, -32
1430         s32e    a5, a13, -12
1431         s32e    a6, a13, -8
1432         s32e    a7, a13, -4
1433         s32e    a9, a4, -28
1434         s32e    a10, a4, -24
1435         s32e    a11, a4, -20
1437         srli    a11, a3, 2              # shift windowbase by 2
1438         rotw    2
1439         _bnei   a3, 1, .Lloop
1441 .Lexit: /* Done. Do the final rotation, set WS, and return. */
1443         rotw    1
1444         rsr     a3, windowbase
1445         ssl     a3
1446         movi    a3, 1
1447         sll     a3, a3
1448         wsr     a3, windowstart
1449         ret
1451 .Lc4:   s32e    a4, a9, -16
1452         s32e    a5, a9, -12
1453         s32e    a6, a9, -8
1454         s32e    a7, a9, -4
1456         srli    a7, a3, 1
1457         rotw    1
1458         _bnei   a3, 1, .Lloop
1459         j       .Lexit
1461 .Lc12:  _bbci.l a3, 3, .Linvalid_mask   # bit 2 shouldn't be zero!
1463         /* 12-register frame (call12) */
1465         l32e    a2, a5, -12
1466         s32e    a8, a2, -48
1467         mov     a8, a2
1469 .Lc12c: s32e    a9, a8, -44
1470         s32e    a10, a8, -40
1471         s32e    a11, a8, -36
1472         s32e    a12, a8, -32
1473         s32e    a13, a8, -28
1474         s32e    a14, a8, -24
1475         s32e    a15, a8, -20
1476         srli    a15, a3, 3
1478         /* The stack pointer for a4..a7 is out of reach, so we rotate the
1479          * window, grab the stackpointer, and rotate back.
1480          * Alternatively, we could also use the following approach, but that
1481          * makes the fixup routine much more complicated:
1482          * rotw 1
1483          * s32e a0, a13, -16
1484          * ...
1485          * rotw 2
1486          */
1488         rotw    1
1489         mov     a5, a13
1490         rotw    -1
1492         s32e    a4, a9, -16
1493         s32e    a5, a9, -12
1494         s32e    a6, a9, -8
1495         s32e    a7, a9, -4
1497         rotw    3
1499         _beqi   a3, 1, .Lexit
1500         j       .Lloop
1502 .Linvalid_mask:
1504         /* We get here because of an unrecoverable error in the window
1505          * registers. If we are in user space, we kill the application,
1506          * however, this condition is unrecoverable in kernel space.
1507          */
1509         rsr     a0, ps
1510         _bbci.l a0, PS_UM_BIT, 1f
1512         /* User space: Setup a dummy frame and kill application.
1513          * Note: We assume EXC_TABLE_KSTK contains a valid stack pointer.
1514          */
1516         movi    a0, 1
1517         movi    a1, 0
1519         wsr     a0, windowstart
1520         wsr     a1, windowbase
1521         rsync
1523         movi    a0, 0
1525         movi    a3, exc_table
1526         l32i    a1, a3, EXC_TABLE_KSTK
1527         wsr     a3, excsave1
1529         movi    a4, (1 << PS_WOE_BIT) | LOCKLEVEL
1530         wsr     a4, ps
1531         rsync
1533         movi    a6, SIGSEGV
1534         movi    a4, do_exit
1535         callx4  a4
1537 1:      /* Kernel space: PANIC! */
1539         wsr     a0, excsave1
1540         movi    a0, unrecoverable_exception
1541         callx0  a0              # should not return
1542 1:      j       1b
1544 ENDPROC(_spill_registers)
1546 #ifdef CONFIG_MMU
1548  * We should never get here. Bail out!
1549  */
1551 ENTRY(fast_second_level_miss_double_kernel)
1553 1:      movi    a0, unrecoverable_exception
1554         callx0  a0              # should not return
1555 1:      j       1b
1557 ENDPROC(fast_second_level_miss_double_kernel)
1559 /* First-level entry handler for user, kernel, and double 2nd-level
1560  * TLB miss exceptions.  Note that for now, user and kernel miss
1561  * exceptions share the same entry point and are handled identically.
1563  * An old, less-efficient C version of this function used to exist.
1564  * We include it below, interleaved as comments, for reference.
1566  * Entry condition:
1568  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1569  *   a1:        a1
1570  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1571  *   a3:        dispatch table
1572  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1573  *   excsave_1: a3
1575  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
1576  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
1577  */
1579 ENTRY(fast_second_level_miss)
1581         /* Save a1. Note: we don't expect a double exception. */
1583         s32i    a1, a2, PT_AREG1
1585         /* We need to map the page of PTEs for the user task.  Find
1586          * the pointer to that page.  Also, it's possible for tsk->mm
1587          * to be NULL while tsk->active_mm is nonzero if we faulted on
1588          * a vmalloc address.  In that rare case, we must use
1589          * active_mm instead to avoid a fault in this handler.  See
1590          *
1591          * http://mail.nl.linux.org/linux-mm/2002-08/msg00258.html
1592          *   (or search Internet on "mm vs. active_mm")
1593          *
1594          *      if (!mm)
1595          *              mm = tsk->active_mm;
1596          *      pgd = pgd_offset (mm, regs->excvaddr);
1597          *      pmd = pmd_offset (pgd, regs->excvaddr);
1598          *      pmdval = *pmd;
1599          */
1601         GET_CURRENT(a1,a2)
1602         l32i    a0, a1, TASK_MM         # tsk->mm
1603         beqz    a0, 9f
1606         /* We deliberately destroy a3 that holds the exception table. */
1608 8:      rsr     a3, excvaddr            # fault address
1609         _PGD_OFFSET(a0, a3, a1)
1610         l32i    a0, a0, 0               # read pmdval
1611         beqz    a0, 2f
1613         /* Read ptevaddr and convert to top of page-table page.
1614          *
1615          *      vpnval = read_ptevaddr_register() & PAGE_MASK;
1616          *      vpnval += DTLB_WAY_PGTABLE;
1617          *      pteval = mk_pte (virt_to_page(pmd_val(pmdval)), PAGE_KERNEL);
1618          *      write_dtlb_entry (pteval, vpnval);
1619          *
1620          * The messy computation for 'pteval' above really simplifies
1621          * into the following:
1622          *
1623          * pteval = ((pmdval - PAGE_OFFSET) & PAGE_MASK) | PAGE_DIRECTORY
1624          */
1626         movi    a1, (-PAGE_OFFSET) & 0xffffffff
1627         add     a0, a0, a1              # pmdval - PAGE_OFFSET
1628         extui   a1, a0, 0, PAGE_SHIFT   # ... & PAGE_MASK
1629         xor     a0, a0, a1
1631         movi    a1, _PAGE_DIRECTORY
1632         or      a0, a0, a1              # ... | PAGE_DIRECTORY
1634         /*
1635          * We utilize all three wired-ways (7-9) to hold pmd translations.
1636          * Memory regions are mapped to the DTLBs according to bits 28 and 29.
1637          * This allows to map the three most common regions to three different
1638          * DTLBs:
1639          *  0,1 -> way 7        program (0040.0000) and virtual (c000.0000)
1640          *  2   -> way 8        shared libaries (2000.0000)
1641          *  3   -> way 0        stack (3000.0000)
1642          */
1644         extui   a3, a3, 28, 2           # addr. bit 28 and 29   0,1,2,3
1645         rsr     a1, ptevaddr
1646         addx2   a3, a3, a3              # ->                    0,3,6,9
1647         srli    a1, a1, PAGE_SHIFT
1648         extui   a3, a3, 2, 2            # ->                    0,0,1,2
1649         slli    a1, a1, PAGE_SHIFT      # ptevaddr & PAGE_MASK
1650         addi    a3, a3, DTLB_WAY_PGD
1651         add     a1, a1, a3              # ... + way_number
1653 3:      wdtlb   a0, a1
1654         dsync
1656         /* Exit critical section. */
1658 4:      movi    a3, exc_table           # restore a3
1659         movi    a0, 0
1660         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1662         /* Restore the working registers, and return. */
1664         l32i    a0, a2, PT_AREG0
1665         l32i    a1, a2, PT_AREG1
1666         l32i    a2, a2, PT_DEPC
1667         xsr     a3, excsave1
1669         bgeui   a2, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
1671         /* Restore excsave1 and return. */
1673         rsr     a2, depc
1674         rfe
1676         /* Return from double exception. */
1678 1:      xsr     a2, depc
1679         esync
1680         rfde
1682 9:      l32i    a0, a1, TASK_ACTIVE_MM  # unlikely case mm == 0
1683         j       8b
1685 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE)
1687 2:      /* Special case for cache aliasing.
1688          * We (should) only get here if a clear_user_page, copy_user_page
1689          * or the aliased cache flush functions got preemptively interrupted 
1690          * by another task. Re-establish temporary mapping to the 
1691          * TLBTEMP_BASE areas.
1692          */
1694         /* We shouldn't be in a double exception */
1696         l32i    a0, a2, PT_DEPC
1697         bgeui   a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 2f
1699         /* Make sure the exception originated in the special functions */
1701         movi    a0, __tlbtemp_mapping_start
1702         rsr     a3, epc1
1703         bltu    a3, a0, 2f
1704         movi    a0, __tlbtemp_mapping_end
1705         bgeu    a3, a0, 2f
1707         /* Check if excvaddr was in one of the TLBTEMP_BASE areas. */
1709         movi    a3, TLBTEMP_BASE_1
1710         rsr     a0, excvaddr
1711         bltu    a0, a3, 2f
1713         addi    a1, a0, -(2 << (DCACHE_ALIAS_ORDER + PAGE_SHIFT))
1714         bgeu    a1, a3, 2f
1716         /* Check if we have to restore an ITLB mapping. */
1718         movi    a1, __tlbtemp_mapping_itlb
1719         rsr     a3, epc1
1720         sub     a3, a3, a1
1722         /* Calculate VPN */
1724         movi    a1, PAGE_MASK
1725         and     a1, a1, a0
1727         /* Jump for ITLB entry */
1729         bgez    a3, 1f
1731         /* We can use up to two TLBTEMP areas, one for src and one for dst. */
1733         extui   a3, a0, PAGE_SHIFT + DCACHE_ALIAS_ORDER, 1
1734         add     a1, a3, a1
1736         /* PPN is in a6 for the first TLBTEMP area and in a7 for the second. */
1738         mov     a0, a6
1739         movnez  a0, a7, a3
1740         j       3b
1742         /* ITLB entry. We only use dst in a6. */
1744 1:      witlb   a6, a1
1745         isync
1746         j       4b
1749 #endif  // DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE
1752 2:      /* Invalid PGD, default exception handling */
1754         movi    a3, exc_table
1755         rsr     a1, depc
1756         xsr     a3, excsave1
1757         s32i    a1, a2, PT_AREG2
1758         s32i    a3, a2, PT_AREG3
1759         mov     a1, a2
1761         rsr     a2, ps
1762         bbsi.l  a2, PS_UM_BIT, 1f
1763         j       _kernel_exception
1764 1:      j       _user_exception
1766 ENDPROC(fast_second_level_miss)
1769  * StoreProhibitedException
1771  * Update the pte and invalidate the itlb mapping for this pte.
1773  * Entry condition:
1775  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1776  *   a1:        a1
1777  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1778  *   a3:        dispatch table
1779  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1780  *   excsave_1: a3
1782  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
1783  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
1784  */
1786 ENTRY(fast_store_prohibited)
1788         /* Save a1 and a4. */
1790         s32i    a1, a2, PT_AREG1
1791         s32i    a4, a2, PT_AREG4
1793         GET_CURRENT(a1,a2)
1794         l32i    a0, a1, TASK_MM         # tsk->mm
1795         beqz    a0, 9f
1797 8:      rsr     a1, excvaddr            # fault address
1798         _PGD_OFFSET(a0, a1, a4)
1799         l32i    a0, a0, 0
1800         beqz    a0, 2f
1802         /*
1803          * Note that we test _PAGE_WRITABLE_BIT only if PTE is present
1804          * and is not PAGE_NONE. See pgtable.h for possible PTE layouts.
1805          */
1807         _PTE_OFFSET(a0, a1, a4)
1808         l32i    a4, a0, 0               # read pteval
1809         movi    a1, _PAGE_CA_INVALID
1810         ball    a4, a1, 2f
1811         bbci.l  a4, _PAGE_WRITABLE_BIT, 2f
1813         movi    a1, _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY | _PAGE_HW_WRITE
1814         or      a4, a4, a1
1815         rsr     a1, excvaddr
1816         s32i    a4, a0, 0
1818         /* We need to flush the cache if we have page coloring. */
1819 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE) && XCHAL_DCACHE_IS_WRITEBACK
1820         dhwb    a0, 0
1821 #endif
1822         pdtlb   a0, a1
1823         wdtlb   a4, a0
1825         /* Exit critical section. */
1827         movi    a0, 0
1828         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1830         /* Restore the working registers, and return. */
1832         l32i    a4, a2, PT_AREG4
1833         l32i    a1, a2, PT_AREG1
1834         l32i    a0, a2, PT_AREG0
1835         l32i    a2, a2, PT_DEPC
1837         /* Restore excsave1 and a3. */
1839         xsr     a3, excsave1
1840         bgeui   a2, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
1842         rsr     a2, depc
1843         rfe
1845         /* Double exception. Restore FIXUP handler and return. */
1847 1:      xsr     a2, depc
1848         esync
1849         rfde
1851 9:      l32i    a0, a1, TASK_ACTIVE_MM  # unlikely case mm == 0
1852         j       8b
1854 2:      /* If there was a problem, handle fault in C */
1856         rsr     a4, depc        # still holds a2
1857         xsr     a3, excsave1
1858         s32i    a4, a2, PT_AREG2
1859         s32i    a3, a2, PT_AREG3
1860         l32i    a4, a2, PT_AREG4
1861         mov     a1, a2
1863         rsr     a2, ps
1864         bbsi.l  a2, PS_UM_BIT, 1f
1865         j       _kernel_exception
1866 1:      j       _user_exception
1868 ENDPROC(fast_store_prohibited)
1870 #endif /* CONFIG_MMU */
1873  * System Calls.
1875  * void system_call (struct pt_regs* regs, int exccause)
1876  *                            a2                 a3
1877  */
1879 ENTRY(system_call)
1881         entry   a1, 32
1883         /* regs->syscall = regs->areg[2] */
1885         l32i    a3, a2, PT_AREG2
1886         mov     a6, a2
1887         movi    a4, do_syscall_trace_enter
1888         s32i    a3, a2, PT_SYSCALL
1889         callx4  a4
1891         /* syscall = sys_call_table[syscall_nr] */
1893         movi    a4, sys_call_table;
1894         movi    a5, __NR_syscall_count
1895         movi    a6, -ENOSYS
1896         bgeu    a3, a5, 1f
1898         addx4   a4, a3, a4
1899         l32i    a4, a4, 0
1900         movi    a5, sys_ni_syscall;
1901         beq     a4, a5, 1f
1903         /* Load args: arg0 - arg5 are passed via regs. */
1905         l32i    a6, a2, PT_AREG6
1906         l32i    a7, a2, PT_AREG3
1907         l32i    a8, a2, PT_AREG4
1908         l32i    a9, a2, PT_AREG5
1909         l32i    a10, a2, PT_AREG8
1910         l32i    a11, a2, PT_AREG9
1912         /* Pass one additional argument to the syscall: pt_regs (on stack) */
1913         s32i    a2, a1, 0
1915         callx4  a4
1917 1:      /* regs->areg[2] = return_value */
1919         s32i    a6, a2, PT_AREG2
1920         movi    a4, do_syscall_trace_leave
1921         mov     a6, a2
1922         callx4  a4
1923         retw
1925 ENDPROC(system_call)
1929  * Task switch.
1931  * struct task*  _switch_to (struct task* prev, struct task* next)
1932  *         a2                              a2                 a3
1933  */
1935 ENTRY(_switch_to)
1937         entry   a1, 16
1939         mov     a12, a2                 # preserve 'prev' (a2)
1940         mov     a13, a3                 # and 'next' (a3)
1942         l32i    a4, a2, TASK_THREAD_INFO
1943         l32i    a5, a3, TASK_THREAD_INFO
1945         save_xtregs_user a4 a6 a8 a9 a10 a11 THREAD_XTREGS_USER
1947         s32i    a0, a12, THREAD_RA      # save return address
1948         s32i    a1, a12, THREAD_SP      # save stack pointer
1950         /* Disable ints while we manipulate the stack pointer. */
1952         movi    a14, (1 << PS_EXCM_BIT) | LOCKLEVEL
1953         xsr     a14, ps
1954         rsr     a3, excsave1
1955         rsync
1956         s32i    a3, a3, EXC_TABLE_FIXUP /* enter critical section */
1958         /* Switch CPENABLE */
1960 #if (XTENSA_HAVE_COPROCESSORS || XTENSA_HAVE_IO_PORTS)
1961         l32i    a3, a5, THREAD_CPENABLE
1962         xsr     a3, cpenable
1963         s32i    a3, a4, THREAD_CPENABLE
1964 #endif
1966         /* Flush register file. */
1968         call0   _spill_registers        # destroys a3, a4, and SAR
1970         /* Set kernel stack (and leave critical section)
1971          * Note: It's save to set it here. The stack will not be overwritten
1972          *       because the kernel stack will only be loaded again after
1973          *       we return from kernel space.
1974          */
1976         rsr     a3, excsave1            # exc_table
1977         movi    a6, 0
1978         addi    a7, a5, PT_REGS_OFFSET
1979         s32i    a6, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1980         s32i    a7, a3, EXC_TABLE_KSTK
1982         /* restore context of the task 'next' */
1984         l32i    a0, a13, THREAD_RA      # restore return address
1985         l32i    a1, a13, THREAD_SP      # restore stack pointer
1987         load_xtregs_user a5 a6 a8 a9 a10 a11 THREAD_XTREGS_USER
1989         wsr     a14, ps
1990         mov     a2, a12                 # return 'prev'
1991         rsync
1993         retw
1995 ENDPROC(_switch_to)
1997 ENTRY(ret_from_fork)
1999         /* void schedule_tail (struct task_struct *prev)
2000          * Note: prev is still in a6 (return value from fake call4 frame)
2001          */
2002         movi    a4, schedule_tail
2003         callx4  a4
2005         movi    a4, do_syscall_trace_leave
2006         mov     a6, a1
2007         callx4  a4
2009         j       common_exception_return
2011 ENDPROC(ret_from_fork)
2014  * Kernel thread creation helper
2015  * On entry, set up by copy_thread: a2 = thread_fn, a3 = thread_fn arg
2016  *           left from _switch_to: a6 = prev
2017  */
2018 ENTRY(ret_from_kernel_thread)
2020         call4   schedule_tail
2021         mov     a6, a3
2022         callx4  a2
2023         j       common_exception_return
2025 ENDPROC(ret_from_kernel_thread)