Merge tag 'for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mst/vhost
[cris-mirror.git] / arch / xtensa / kernel / entry.S
blob5caff0744f3cb7e75855a607028822a4850d7dbe
1 /*
2  * Low-level exception handling
3  *
4  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
5  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
6  * for more details.
7  *
8  * Copyright (C) 2004 - 2008 by Tensilica Inc.
9  * Copyright (C) 2015 Cadence Design Systems Inc.
10  *
11  * Chris Zankel <chris@zankel.net>
12  *
13  */
15 #include <linux/linkage.h>
16 #include <asm/asm-offsets.h>
17 #include <asm/asmmacro.h>
18 #include <asm/processor.h>
19 #include <asm/coprocessor.h>
20 #include <asm/thread_info.h>
21 #include <asm/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
35 /* Not well tested.
36  *
37  * - fast_coprocessor
38  */
41  * Macro to find first bit set in WINDOWBASE from the left + 1
42  *
43  * 100....0 -> 1
44  * 010....0 -> 2
45  * 000....1 -> WSBITS
46  */
48         .macro ffs_ws bit mask
50 #if XCHAL_HAVE_NSA
51         nsau    \bit, \mask                     # 32-WSBITS ... 31 (32 iff 0)
52         addi    \bit, \bit, WSBITS - 32 + 1     # uppest bit set -> return 1
53 #else
54         movi    \bit, WSBITS
55 #if WSBITS > 16
56         _bltui  \mask, 0x10000, 99f
57         addi    \bit, \bit, -16
58         extui   \mask, \mask, 16, 16
59 #endif
60 #if WSBITS > 8
61 99:     _bltui  \mask, 0x100, 99f
62         addi    \bit, \bit, -8
63         srli    \mask, \mask, 8
64 #endif
65 99:     _bltui  \mask, 0x10, 99f
66         addi    \bit, \bit, -4
67         srli    \mask, \mask, 4
68 99:     _bltui  \mask, 0x4, 99f
69         addi    \bit, \bit, -2
70         srli    \mask, \mask, 2
71 99:     _bltui  \mask, 0x2, 99f
72         addi    \bit, \bit, -1
73 99:
75 #endif
76         .endm
79         .macro  irq_save flags tmp
80 #if XTENSA_FAKE_NMI
81 #if defined(CONFIG_DEBUG_KERNEL) && (LOCKLEVEL | TOPLEVEL) >= XCHAL_DEBUGLEVEL
82         rsr     \flags, ps
83         extui   \tmp, \flags, PS_INTLEVEL_SHIFT, PS_INTLEVEL_WIDTH
84         bgei    \tmp, LOCKLEVEL, 99f
85         rsil    \tmp, LOCKLEVEL
86 99:
87 #else
88         movi    \tmp, LOCKLEVEL
89         rsr     \flags, ps
90         or      \flags, \flags, \tmp
91         xsr     \flags, ps
92         rsync
93 #endif
94 #else
95         rsil    \flags, LOCKLEVEL
96 #endif
97         .endm
99 /* ----------------- DEFAULT FIRST LEVEL EXCEPTION HANDLERS ----------------- */
102  * First-level exception handler for user exceptions.
103  * Save some special registers, extra states and all registers in the AR
104  * register file that were in use in the user task, and jump to the common
105  * exception code.
106  * We save SAR (used to calculate WMASK), and WB and WS (we don't have to
107  * save them for kernel exceptions).
109  * Entry condition for user_exception:
111  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
112  *   a1:        a1
113  *   a2:        new stack pointer, original value in depc
114  *   a3:        a3
115  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
116  *   excsave1:  dispatch table
118  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
119  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
121  * Entry condition for _user_exception:
123  *   a0-a3 and depc have been saved to PT_AREG0...PT_AREG3 and PT_DEPC
124  *   excsave has been restored, and
125  *   stack pointer (a1) has been set.
127  * Note: _user_exception might be at an odd address. Don't use call0..call12
128  */
129         .literal_position
131 ENTRY(user_exception)
133         /* Save a1, a2, a3, and set SP. */
135         rsr     a0, depc
136         s32i    a1, a2, PT_AREG1
137         s32i    a0, a2, PT_AREG2
138         s32i    a3, a2, PT_AREG3
139         mov     a1, a2
141         .globl _user_exception
142 _user_exception:
144         /* Save SAR and turn off single stepping */
146         movi    a2, 0
147         wsr     a2, depc                # terminate user stack trace with 0
148         rsr     a3, sar
149         xsr     a2, icountlevel
150         s32i    a3, a1, PT_SAR
151         s32i    a2, a1, PT_ICOUNTLEVEL
153 #if XCHAL_HAVE_THREADPTR
154         rur     a2, threadptr
155         s32i    a2, a1, PT_THREADPTR
156 #endif
158         /* Rotate ws so that the current windowbase is at bit0. */
159         /* Assume ws = xxwww1yyyy. Rotate ws right, so that a2 = yyyyxxwww1 */
161         rsr     a2, windowbase
162         rsr     a3, windowstart
163         ssr     a2
164         s32i    a2, a1, PT_WINDOWBASE
165         s32i    a3, a1, PT_WINDOWSTART
166         slli    a2, a3, 32-WSBITS
167         src     a2, a3, a2
168         srli    a2, a2, 32-WSBITS
169         s32i    a2, a1, PT_WMASK        # needed for restoring registers
171         /* Save only live registers. */
173         _bbsi.l a2, 1, 1f
174         s32i    a4, a1, PT_AREG4
175         s32i    a5, a1, PT_AREG5
176         s32i    a6, a1, PT_AREG6
177         s32i    a7, a1, PT_AREG7
178         _bbsi.l a2, 2, 1f
179         s32i    a8, a1, PT_AREG8
180         s32i    a9, a1, PT_AREG9
181         s32i    a10, a1, PT_AREG10
182         s32i    a11, a1, PT_AREG11
183         _bbsi.l a2, 3, 1f
184         s32i    a12, a1, PT_AREG12
185         s32i    a13, a1, PT_AREG13
186         s32i    a14, a1, PT_AREG14
187         s32i    a15, a1, PT_AREG15
188         _bnei   a2, 1, 1f               # only one valid frame?
190         /* Only one valid frame, skip saving regs. */
192         j       2f
194         /* Save the remaining registers.
195          * We have to save all registers up to the first '1' from
196          * the right, except the current frame (bit 0).
197          * Assume a2 is:  001001000110001
198          * All register frames starting from the top field to the marked '1'
199          * must be saved.
200          */
202 1:      addi    a3, a2, -1              # eliminate '1' in bit 0: yyyyxxww0
203         neg     a3, a3                  # yyyyxxww0 -> YYYYXXWW1+1
204         and     a3, a3, a2              # max. only one bit is set
206         /* Find number of frames to save */
208         ffs_ws  a0, a3                  # number of frames to the '1' from left
210         /* Store information into WMASK:
211          * bits 0..3: xxx1 masked lower 4 bits of the rotated windowstart,
212          * bits 4...: number of valid 4-register frames
213          */
215         slli    a3, a0, 4               # number of frames to save in bits 8..4
216         extui   a2, a2, 0, 4            # mask for the first 16 registers
217         or      a2, a3, a2
218         s32i    a2, a1, PT_WMASK        # needed when we restore the reg-file
220         /* Save 4 registers at a time */
222 1:      rotw    -1
223         s32i    a0, a5, PT_AREG_END - 16
224         s32i    a1, a5, PT_AREG_END - 12
225         s32i    a2, a5, PT_AREG_END - 8
226         s32i    a3, a5, PT_AREG_END - 4
227         addi    a0, a4, -1
228         addi    a1, a5, -16
229         _bnez   a0, 1b
231         /* WINDOWBASE still in SAR! */
233         rsr     a2, sar                 # original WINDOWBASE
234         movi    a3, 1
235         ssl     a2
236         sll     a3, a3
237         wsr     a3, windowstart         # set corresponding WINDOWSTART bit
238         wsr     a2, windowbase          # and WINDOWSTART
239         rsync
241         /* We are back to the original stack pointer (a1) */
243 2:      /* Now, jump to the common exception handler. */
245         j       common_exception
247 ENDPROC(user_exception)
250  * First-level exit handler for kernel exceptions
251  * Save special registers and the live window frame.
252  * Note: Even though we changes the stack pointer, we don't have to do a
253  *       MOVSP here, as we do that when we return from the exception.
254  *       (See comment in the kernel exception exit code)
256  * Entry condition for kernel_exception:
258  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
259  *   a1:        a1
260  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
261  *   a3:        a3
262  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
263  *   excsave_1: dispatch table
265  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
266  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
268  * Entry condition for _kernel_exception:
270  *   a0-a3 and depc have been saved to PT_AREG0...PT_AREG3 and PT_DEPC
271  *   excsave has been restored, and
272  *   stack pointer (a1) has been set.
274  * Note: _kernel_exception might be at an odd address. Don't use call0..call12
275  */
277 ENTRY(kernel_exception)
279         /* Save a1, a2, a3, and set SP. */
281         rsr     a0, depc                # get a2
282         s32i    a1, a2, PT_AREG1
283         s32i    a0, a2, PT_AREG2
284         s32i    a3, a2, PT_AREG3
285         mov     a1, a2
287         .globl _kernel_exception
288 _kernel_exception:
290         /* Save SAR and turn off single stepping */
292         movi    a2, 0
293         rsr     a3, sar
294         xsr     a2, icountlevel
295         s32i    a3, a1, PT_SAR
296         s32i    a2, a1, PT_ICOUNTLEVEL
298         /* Rotate ws so that the current windowbase is at bit0. */
299         /* Assume ws = xxwww1yyyy. Rotate ws right, so that a2 = yyyyxxwww1 */
301         rsr     a2, windowbase          # don't need to save these, we only
302         rsr     a3, windowstart         # need shifted windowstart: windowmask
303         ssr     a2
304         slli    a2, a3, 32-WSBITS
305         src     a2, a3, a2
306         srli    a2, a2, 32-WSBITS
307         s32i    a2, a1, PT_WMASK        # needed for kernel_exception_exit
309         /* Save only the live window-frame */
311         _bbsi.l a2, 1, 1f
312         s32i    a4, a1, PT_AREG4
313         s32i    a5, a1, PT_AREG5
314         s32i    a6, a1, PT_AREG6
315         s32i    a7, a1, PT_AREG7
316         _bbsi.l a2, 2, 1f
317         s32i    a8, a1, PT_AREG8
318         s32i    a9, a1, PT_AREG9
319         s32i    a10, a1, PT_AREG10
320         s32i    a11, a1, PT_AREG11
321         _bbsi.l a2, 3, 1f
322         s32i    a12, a1, PT_AREG12
323         s32i    a13, a1, PT_AREG13
324         s32i    a14, a1, PT_AREG14
325         s32i    a15, a1, PT_AREG15
327         _bnei   a2, 1, 1f
329         /* Copy spill slots of a0 and a1 to imitate movsp
330          * in order to keep exception stack continuous
331          */
332         l32i    a3, a1, PT_SIZE
333         l32i    a0, a1, PT_SIZE + 4
334         s32e    a3, a1, -16
335         s32e    a0, a1, -12
337         l32i    a0, a1, PT_AREG0        # restore saved a0
338         wsr     a0, depc
340 #ifdef KERNEL_STACK_OVERFLOW_CHECK
342         /*  Stack overflow check, for debugging  */
343         extui   a2, a1, TASK_SIZE_BITS,XX
344         movi    a3, SIZE??
345         _bge    a2, a3, out_of_stack_panic
347 #endif
350  * This is the common exception handler.
351  * We get here from the user exception handler or simply by falling through
352  * from the kernel exception handler.
353  * Save the remaining special registers, switch to kernel mode, and jump
354  * to the second-level exception handler.
356  */
358 common_exception:
360         /* Save some registers, disable loops and clear the syscall flag. */
362         rsr     a2, debugcause
363         rsr     a3, epc1
364         s32i    a2, a1, PT_DEBUGCAUSE
365         s32i    a3, a1, PT_PC
367         movi    a2, -1
368         rsr     a3, excvaddr
369         s32i    a2, a1, PT_SYSCALL
370         movi    a2, 0
371         s32i    a3, a1, PT_EXCVADDR
372 #if XCHAL_HAVE_LOOPS
373         xsr     a2, lcount
374         s32i    a2, a1, PT_LCOUNT
375 #endif
377         /* It is now save to restore the EXC_TABLE_FIXUP variable. */
379         rsr     a2, exccause
380         movi    a3, 0
381         rsr     a0, excsave1
382         s32i    a2, a1, PT_EXCCAUSE
383         s32i    a3, a0, EXC_TABLE_FIXUP
385         /* All unrecoverable states are saved on stack, now, and a1 is valid.
386          * Now we can allow exceptions again. In case we've got an interrupt
387          * PS.INTLEVEL is set to LOCKLEVEL disabling furhter interrupts,
388          * otherwise it's left unchanged.
389          *
390          * Set PS(EXCM = 0, UM = 0, RING = 0, OWB = 0, WOE = 1, INTLEVEL = X)
391          */
393         rsr     a3, ps
394         s32i    a3, a1, PT_PS           # save ps
396 #if XTENSA_FAKE_NMI
397         /* Correct PS needs to be saved in the PT_PS:
398          * - in case of exception or level-1 interrupt it's in the PS,
399          *   and is already saved.
400          * - in case of medium level interrupt it's in the excsave2.
401          */
402         movi    a0, EXCCAUSE_MAPPED_NMI
403         extui   a3, a3, PS_INTLEVEL_SHIFT, PS_INTLEVEL_WIDTH
404         beq     a2, a0, .Lmedium_level_irq
405         bnei    a2, EXCCAUSE_LEVEL1_INTERRUPT, .Lexception
406         beqz    a3, .Llevel1_irq        # level-1 IRQ sets ps.intlevel to 0
408 .Lmedium_level_irq:
409         rsr     a0, excsave2
410         s32i    a0, a1, PT_PS           # save medium-level interrupt ps
411         bgei    a3, LOCKLEVEL, .Lexception
413 .Llevel1_irq:
414         movi    a3, LOCKLEVEL
416 .Lexception:
417         movi    a0, 1 << PS_WOE_BIT
418         or      a3, a3, a0
419 #else
420         addi    a2, a2, -EXCCAUSE_LEVEL1_INTERRUPT
421         movi    a0, LOCKLEVEL
422         extui   a3, a3, PS_INTLEVEL_SHIFT, PS_INTLEVEL_WIDTH
423                                         # a3 = PS.INTLEVEL
424         moveqz  a3, a0, a2              # a3 = LOCKLEVEL iff interrupt
425         movi    a2, 1 << PS_WOE_BIT
426         or      a3, a3, a2
427         rsr     a2, exccause
428 #endif
430         /* restore return address (or 0 if return to userspace) */
431         rsr     a0, depc
432         wsr     a3, ps
433         rsync                           # PS.WOE => rsync => overflow
435         /* Save lbeg, lend */
436 #if XCHAL_HAVE_LOOPS
437         rsr     a4, lbeg
438         rsr     a3, lend
439         s32i    a4, a1, PT_LBEG
440         s32i    a3, a1, PT_LEND
441 #endif
443         /* Save SCOMPARE1 */
445 #if XCHAL_HAVE_S32C1I
446         rsr     a3, scompare1
447         s32i    a3, a1, PT_SCOMPARE1
448 #endif
450         /* Save optional registers. */
452         save_xtregs_opt a1 a3 a4 a5 a6 a7 PT_XTREGS_OPT
453         
454         /* Go to second-level dispatcher. Set up parameters to pass to the
455          * exception handler and call the exception handler.
456          */
458         rsr     a4, excsave1
459         mov     a6, a1                  # pass stack frame
460         mov     a7, a2                  # pass EXCCAUSE
461         addx4   a4, a2, a4
462         l32i    a4, a4, EXC_TABLE_DEFAULT               # load handler
464         /* Call the second-level handler */
466         callx4  a4
468         /* Jump here for exception exit */
469         .global common_exception_return
470 common_exception_return:
472 #if XTENSA_FAKE_NMI
473         l32i    a2, a1, PT_EXCCAUSE
474         movi    a3, EXCCAUSE_MAPPED_NMI
475         beq     a2, a3, .LNMIexit
476 #endif
478         irq_save a2, a3
479 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
480         call4   trace_hardirqs_off
481 #endif
483         /* Jump if we are returning from kernel exceptions. */
485         l32i    a3, a1, PT_PS
486         GET_THREAD_INFO(a2, a1)
487         l32i    a4, a2, TI_FLAGS
488         _bbci.l a3, PS_UM_BIT, 6f
490         /* Specific to a user exception exit:
491          * We need to check some flags for signal handling and rescheduling,
492          * and have to restore WB and WS, extra states, and all registers
493          * in the register file that were in use in the user task.
494          * Note that we don't disable interrupts here. 
495          */
497         _bbsi.l a4, TIF_NEED_RESCHED, 3f
498         _bbsi.l a4, TIF_NOTIFY_RESUME, 2f
499         _bbci.l a4, TIF_SIGPENDING, 5f
501 2:      l32i    a4, a1, PT_DEPC
502         bgeui   a4, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 4f
504         /* Call do_signal() */
506 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
507         call4   trace_hardirqs_on
508 #endif
509         rsil    a2, 0
510         mov     a6, a1
511         call4   do_notify_resume        # int do_notify_resume(struct pt_regs*)
512         j       1b
514 3:      /* Reschedule */
516 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
517         call4   trace_hardirqs_on
518 #endif
519         rsil    a2, 0
520         call4   schedule        # void schedule (void)
521         j       1b
523 #ifdef CONFIG_PREEMPT
525         _bbci.l a4, TIF_NEED_RESCHED, 4f
527         /* Check current_thread_info->preempt_count */
529         l32i    a4, a2, TI_PRE_COUNT
530         bnez    a4, 4f
531         call4   preempt_schedule_irq
532         j       1b
533 #endif
535 #if XTENSA_FAKE_NMI
536 .LNMIexit:
537         l32i    a3, a1, PT_PS
538         _bbci.l a3, PS_UM_BIT, 4f
539 #endif
542 #ifdef CONFIG_HAVE_HW_BREAKPOINT
543         _bbci.l a4, TIF_DB_DISABLED, 7f
544         call4   restore_dbreak
546 #endif
547 #ifdef CONFIG_DEBUG_TLB_SANITY
548         l32i    a4, a1, PT_DEPC
549         bgeui   a4, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 4f
550         call4   check_tlb_sanity
551 #endif
554 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
555         extui   a4, a3, PS_INTLEVEL_SHIFT, PS_INTLEVEL_WIDTH
556         bgei    a4, LOCKLEVEL, 1f
557         call4   trace_hardirqs_on
559 #endif
560         /* Restore optional registers. */
562         load_xtregs_opt a1 a2 a4 a5 a6 a7 PT_XTREGS_OPT
564         /* Restore SCOMPARE1 */
566 #if XCHAL_HAVE_S32C1I
567         l32i    a2, a1, PT_SCOMPARE1
568         wsr     a2, scompare1
569 #endif
570         wsr     a3, ps          /* disable interrupts */
572         _bbci.l a3, PS_UM_BIT, kernel_exception_exit
574 user_exception_exit:
576         /* Restore the state of the task and return from the exception. */
578         /* Switch to the user thread WINDOWBASE. Save SP temporarily in DEPC */
580         l32i    a2, a1, PT_WINDOWBASE
581         l32i    a3, a1, PT_WINDOWSTART
582         wsr     a1, depc                # use DEPC as temp storage
583         wsr     a3, windowstart         # restore WINDOWSTART
584         ssr     a2                      # preserve user's WB in the SAR
585         wsr     a2, windowbase          # switch to user's saved WB
586         rsync
587         rsr     a1, depc                # restore stack pointer
588         l32i    a2, a1, PT_WMASK        # register frames saved (in bits 4...9)
589         rotw    -1                      # we restore a4..a7
590         _bltui  a6, 16, 1f              # only have to restore current window?
592         /* The working registers are a0 and a3.  We are restoring to
593          * a4..a7.  Be careful not to destroy what we have just restored.
594          * Note: wmask has the format YYYYM:
595          *       Y: number of registers saved in groups of 4
596          *       M: 4 bit mask of first 16 registers
597          */
599         mov     a2, a6
600         mov     a3, a5
602 2:      rotw    -1                      # a0..a3 become a4..a7
603         addi    a3, a7, -4*4            # next iteration
604         addi    a2, a6, -16             # decrementing Y in WMASK
605         l32i    a4, a3, PT_AREG_END + 0
606         l32i    a5, a3, PT_AREG_END + 4
607         l32i    a6, a3, PT_AREG_END + 8
608         l32i    a7, a3, PT_AREG_END + 12
609         _bgeui  a2, 16, 2b
611         /* Clear unrestored registers (don't leak anything to user-land */
613 1:      rsr     a0, windowbase
614         rsr     a3, sar
615         sub     a3, a0, a3
616         beqz    a3, 2f
617         extui   a3, a3, 0, WBBITS
619 1:      rotw    -1
620         addi    a3, a7, -1
621         movi    a4, 0
622         movi    a5, 0
623         movi    a6, 0
624         movi    a7, 0
625         bgei    a3, 1, 1b
627         /* We are back were we were when we started.
628          * Note: a2 still contains WMASK (if we've returned to the original
629          *       frame where we had loaded a2), or at least the lower 4 bits
630          *       (if we have restored WSBITS-1 frames).
631          */
634 #if XCHAL_HAVE_THREADPTR
635         l32i    a3, a1, PT_THREADPTR
636         wur     a3, threadptr
637 #endif
639         j       common_exception_exit
641         /* This is the kernel exception exit.
642          * We avoided to do a MOVSP when we entered the exception, but we
643          * have to do it here.
644          */
646 kernel_exception_exit:
648         /* Check if we have to do a movsp.
649          *
650          * We only have to do a movsp if the previous window-frame has
651          * been spilled to the *temporary* exception stack instead of the
652          * task's stack. This is the case if the corresponding bit in
653          * WINDOWSTART for the previous window-frame was set before
654          * (not spilled) but is zero now (spilled).
655          * If this bit is zero, all other bits except the one for the
656          * current window frame are also zero. So, we can use a simple test:
657          * 'and' WINDOWSTART and WINDOWSTART-1:
658          *
659          *  (XXXXXX1[0]* - 1) AND XXXXXX1[0]* = XXXXXX0[0]*
660          *
661          * The result is zero only if one bit was set.
662          *
663          * (Note: We might have gone through several task switches before
664          *        we come back to the current task, so WINDOWBASE might be
665          *        different from the time the exception occurred.)
666          */
668         /* Test WINDOWSTART before and after the exception.
669          * We actually have WMASK, so we only have to test if it is 1 or not.
670          */
672         l32i    a2, a1, PT_WMASK
673         _beqi   a2, 1, common_exception_exit    # Spilled before exception,jump
675         /* Test WINDOWSTART now. If spilled, do the movsp */
677         rsr     a3, windowstart
678         addi    a0, a3, -1
679         and     a3, a3, a0
680         _bnez   a3, common_exception_exit
682         /* Do a movsp (we returned from a call4, so we have at least a0..a7) */
684         addi    a0, a1, -16
685         l32i    a3, a0, 0
686         l32i    a4, a0, 4
687         s32i    a3, a1, PT_SIZE+0
688         s32i    a4, a1, PT_SIZE+4
689         l32i    a3, a0, 8
690         l32i    a4, a0, 12
691         s32i    a3, a1, PT_SIZE+8
692         s32i    a4, a1, PT_SIZE+12
694         /* Common exception exit.
695          * We restore the special register and the current window frame, and
696          * return from the exception.
697          *
698          * Note: We expect a2 to hold PT_WMASK
699          */
701 common_exception_exit:
703         /* Restore address registers. */
705         _bbsi.l a2, 1, 1f
706         l32i    a4,  a1, PT_AREG4
707         l32i    a5,  a1, PT_AREG5
708         l32i    a6,  a1, PT_AREG6
709         l32i    a7,  a1, PT_AREG7
710         _bbsi.l a2, 2, 1f
711         l32i    a8,  a1, PT_AREG8
712         l32i    a9,  a1, PT_AREG9
713         l32i    a10, a1, PT_AREG10
714         l32i    a11, a1, PT_AREG11
715         _bbsi.l a2, 3, 1f
716         l32i    a12, a1, PT_AREG12
717         l32i    a13, a1, PT_AREG13
718         l32i    a14, a1, PT_AREG14
719         l32i    a15, a1, PT_AREG15
721         /* Restore PC, SAR */
723 1:      l32i    a2, a1, PT_PC
724         l32i    a3, a1, PT_SAR
725         wsr     a2, epc1
726         wsr     a3, sar
728         /* Restore LBEG, LEND, LCOUNT */
729 #if XCHAL_HAVE_LOOPS
730         l32i    a2, a1, PT_LBEG
731         l32i    a3, a1, PT_LEND
732         wsr     a2, lbeg
733         l32i    a2, a1, PT_LCOUNT
734         wsr     a3, lend
735         wsr     a2, lcount
736 #endif
738         /* We control single stepping through the ICOUNTLEVEL register. */
740         l32i    a2, a1, PT_ICOUNTLEVEL
741         movi    a3, -2
742         wsr     a2, icountlevel
743         wsr     a3, icount
745         /* Check if it was double exception. */
747         l32i    a0, a1, PT_DEPC
748         l32i    a3, a1, PT_AREG3
749         l32i    a2, a1, PT_AREG2
750         _bgeui  a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
752         /* Restore a0...a3 and return */
754         l32i    a0, a1, PT_AREG0
755         l32i    a1, a1, PT_AREG1
756         rfe
758 1:      wsr     a0, depc
759         l32i    a0, a1, PT_AREG0
760         l32i    a1, a1, PT_AREG1
761         rfde
763 ENDPROC(kernel_exception)
766  * Debug exception handler.
768  * Currently, we don't support KGDB, so only user application can be debugged.
770  * When we get here,  a0 is trashed and saved to excsave[debuglevel]
771  */
773         .literal_position
775 ENTRY(debug_exception)
777         rsr     a0, SREG_EPS + XCHAL_DEBUGLEVEL
778         bbsi.l  a0, PS_EXCM_BIT, 1f     # exception mode
780         /* Set EPC1 and EXCCAUSE */
782         wsr     a2, depc                # save a2 temporarily
783         rsr     a2, SREG_EPC + XCHAL_DEBUGLEVEL
784         wsr     a2, epc1
786         movi    a2, EXCCAUSE_MAPPED_DEBUG
787         wsr     a2, exccause
789         /* Restore PS to the value before the debug exc but with PS.EXCM set.*/
791         movi    a2, 1 << PS_EXCM_BIT
792         or      a2, a0, a2
793         wsr     a2, ps
795         /* Switch to kernel/user stack, restore jump vector, and save a0 */
797         bbsi.l  a2, PS_UM_BIT, 2f       # jump if user mode
799         addi    a2, a1, -16-PT_SIZE     # assume kernel stack
801         l32i    a0, a3, DT_DEBUG_SAVE
802         s32i    a1, a2, PT_AREG1
803         s32i    a0, a2, PT_AREG0
804         movi    a0, 0
805         s32i    a0, a2, PT_DEPC         # mark it as a regular exception
806         xsr     a3, SREG_EXCSAVE + XCHAL_DEBUGLEVEL
807         xsr     a0, depc
808         s32i    a3, a2, PT_AREG3
809         s32i    a0, a2, PT_AREG2
810         mov     a1, a2
812         /* Debug exception is handled as an exception, so interrupts will
813          * likely be enabled in the common exception handler. Disable
814          * preemption if we have HW breakpoints to preserve DEBUGCAUSE.DBNUM
815          * meaning.
816          */
817 #if defined(CONFIG_PREEMPT_COUNT) && defined(CONFIG_HAVE_HW_BREAKPOINT)
818         GET_THREAD_INFO(a2, a1)
819         l32i    a3, a2, TI_PRE_COUNT
820         addi    a3, a3, 1
821         s32i    a3, a2, TI_PRE_COUNT
822 #endif
824         rsr     a2, ps
825         bbsi.l  a2, PS_UM_BIT, _user_exception
826         j       _kernel_exception
828 2:      rsr     a2, excsave1
829         l32i    a2, a2, EXC_TABLE_KSTK  # load kernel stack pointer
830         j       3b
832 #ifdef CONFIG_HAVE_HW_BREAKPOINT
833         /* Debug exception while in exception mode. This may happen when
834          * window overflow/underflow handler or fast exception handler hits
835          * data breakpoint, in which case save and disable all data
836          * breakpoints, single-step faulting instruction and restore data
837          * breakpoints.
838          */
840         bbci.l  a0, PS_UM_BIT, 1b       # jump if kernel mode
842         rsr     a0, debugcause
843         bbsi.l  a0, DEBUGCAUSE_DBREAK_BIT, .Ldebug_save_dbreak
845         .set    _index, 0
846         .rept   XCHAL_NUM_DBREAK
847         l32i    a0, a3, DT_DBREAKC_SAVE + _index * 4
848         wsr     a0, SREG_DBREAKC + _index
849         .set    _index, _index + 1
850         .endr
852         l32i    a0, a3, DT_ICOUNT_LEVEL_SAVE
853         wsr     a0, icountlevel
855         l32i    a0, a3, DT_ICOUNT_SAVE
856         xsr     a0, icount
858         l32i    a0, a3, DT_DEBUG_SAVE
859         xsr     a3, SREG_EXCSAVE + XCHAL_DEBUGLEVEL
860         rfi     XCHAL_DEBUGLEVEL
862 .Ldebug_save_dbreak:
863         .set    _index, 0
864         .rept   XCHAL_NUM_DBREAK
865         movi    a0, 0
866         xsr     a0, SREG_DBREAKC + _index
867         s32i    a0, a3, DT_DBREAKC_SAVE + _index * 4
868         .set    _index, _index + 1
869         .endr
871         movi    a0, XCHAL_EXCM_LEVEL + 1
872         xsr     a0, icountlevel
873         s32i    a0, a3, DT_ICOUNT_LEVEL_SAVE
875         movi    a0, 0xfffffffe
876         xsr     a0, icount
877         s32i    a0, a3, DT_ICOUNT_SAVE
879         l32i    a0, a3, DT_DEBUG_SAVE
880         xsr     a3, SREG_EXCSAVE + XCHAL_DEBUGLEVEL
881         rfi     XCHAL_DEBUGLEVEL
882 #else
883         /* Debug exception while in exception mode. Should not happen. */
884 1:      j       1b      // FIXME!!
885 #endif
887 ENDPROC(debug_exception)
890  * We get here in case of an unrecoverable exception.
891  * The only thing we can do is to be nice and print a panic message.
892  * We only produce a single stack frame for panic, so ???
895  * Entry conditions:
897  *   - a0 contains the caller address; original value saved in excsave1.
898  *   - the original a0 contains a valid return address (backtrace) or 0.
899  *   - a2 contains a valid stackpointer
901  * Notes:
903  *   - If the stack pointer could be invalid, the caller has to setup a
904  *     dummy stack pointer (e.g. the stack of the init_task)
906  *   - If the return address could be invalid, the caller has to set it
907  *     to 0, so the backtrace would stop.
909  */
910         .align 4
911 unrecoverable_text:
912         .ascii "Unrecoverable error in exception handler\0"
914         .literal_position
916 ENTRY(unrecoverable_exception)
918         movi    a0, 1
919         movi    a1, 0
921         wsr     a0, windowstart
922         wsr     a1, windowbase
923         rsync
925         movi    a1, (1 << PS_WOE_BIT) | LOCKLEVEL
926         wsr     a1, ps
927         rsync
929         movi    a1, init_task
930         movi    a0, 0
931         addi    a1, a1, PT_REGS_OFFSET
933         movi    a6, unrecoverable_text
934         call4   panic
936 1:      j       1b
938 ENDPROC(unrecoverable_exception)
940 /* -------------------------- FAST EXCEPTION HANDLERS ----------------------- */
943  * Fast-handler for alloca exceptions
945  *  The ALLOCA handler is entered when user code executes the MOVSP
946  *  instruction and the caller's frame is not in the register file.
948  * This algorithm was taken from the Ross Morley's RTOS Porting Layer:
950  *    /home/ross/rtos/porting/XtensaRTOS-PortingLayer-20090507/xtensa_vectors.S
952  * It leverages the existing window spill/fill routines and their support for
953  * double exceptions. The 'movsp' instruction will only cause an exception if
954  * the next window needs to be loaded. In fact this ALLOCA exception may be
955  * replaced at some point by changing the hardware to do a underflow exception
956  * of the proper size instead.
958  * This algorithm simply backs out the register changes started by the user
959  * excpetion handler, makes it appear that we have started a window underflow
960  * by rotating the window back and then setting the old window base (OWB) in
961  * the 'ps' register with the rolled back window base. The 'movsp' instruction
962  * will be re-executed and this time since the next window frames is in the
963  * active AR registers it won't cause an exception.
965  * If the WindowUnderflow code gets a TLB miss the page will get mapped
966  * the the partial windeowUnderflow will be handeled in the double exception
967  * handler.
969  * Entry condition:
971  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
972  *   a1:        a1
973  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
974  *   a3:        a3
975  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
976  *   excsave_1: dispatch table
978  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
979  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
980  */
982 ENTRY(fast_alloca)
983         rsr     a0, windowbase
984         rotw    -1
985         rsr     a2, ps
986         extui   a3, a2, PS_OWB_SHIFT, PS_OWB_WIDTH
987         xor     a3, a3, a4
988         l32i    a4, a6, PT_AREG0
989         l32i    a1, a6, PT_DEPC
990         rsr     a6, depc
991         wsr     a1, depc
992         slli    a3, a3, PS_OWB_SHIFT
993         xor     a2, a2, a3
994         wsr     a2, ps
995         rsync
997         _bbci.l a4, 31, 4f
998         rotw    -1
999         _bbci.l a8, 30, 8f
1000         rotw    -1
1001         j       _WindowUnderflow12
1002 8:      j       _WindowUnderflow8
1003 4:      j       _WindowUnderflow4
1004 ENDPROC(fast_alloca)
1007  * fast system calls.
1009  * WARNING:  The kernel doesn't save the entire user context before
1010  * handling a fast system call.  These functions are small and short,
1011  * usually offering some functionality not available to user tasks.
1013  * BE CAREFUL TO PRESERVE THE USER'S CONTEXT.
1015  * Entry condition:
1017  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1018  *   a1:        a1
1019  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1020  *   a3:        a3
1021  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1022  *   excsave_1: dispatch table
1023  */
1025 ENTRY(fast_syscall_kernel)
1027         /* Skip syscall. */
1029         rsr     a0, epc1
1030         addi    a0, a0, 3
1031         wsr     a0, epc1
1033         l32i    a0, a2, PT_DEPC
1034         bgeui   a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, fast_syscall_unrecoverable
1036         rsr     a0, depc                        # get syscall-nr
1037         _beqz   a0, fast_syscall_spill_registers
1038         _beqi   a0, __NR_xtensa, fast_syscall_xtensa
1040         j       kernel_exception
1042 ENDPROC(fast_syscall_kernel)
1044 ENTRY(fast_syscall_user)
1046         /* Skip syscall. */
1048         rsr     a0, epc1
1049         addi    a0, a0, 3
1050         wsr     a0, epc1
1052         l32i    a0, a2, PT_DEPC
1053         bgeui   a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, fast_syscall_unrecoverable
1055         rsr     a0, depc                        # get syscall-nr
1056         _beqz   a0, fast_syscall_spill_registers
1057         _beqi   a0, __NR_xtensa, fast_syscall_xtensa
1059         j       user_exception
1061 ENDPROC(fast_syscall_user)
1063 ENTRY(fast_syscall_unrecoverable)
1065         /* Restore all states. */
1067         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1068         xsr     a2, depc                # restore a2, depc
1070         wsr     a0, excsave1
1071         call0   unrecoverable_exception
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:        a3
1090  *   a4..a15:   unchanged
1091  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1092  *   excsave_1: dispatch table
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
1098  */
1100         .literal_position
1102 #ifdef CONFIG_FAST_SYSCALL_XTENSA
1104 ENTRY(fast_syscall_xtensa)
1106         s32i    a7, a2, PT_AREG7        # we need an additional register
1107         movi    a7, 4                   # sizeof(unsigned int)
1108         access_ok a3, a7, a0, a2, .Leac # a0: scratch reg, a2: sp
1110         _bgeui  a6, SYS_XTENSA_COUNT, .Lill
1111         _bnei   a6, SYS_XTENSA_ATOMIC_CMP_SWP, .Lnswp
1113         /* Fall through for ATOMIC_CMP_SWP. */
1115 .Lswp:  /* Atomic compare and swap */
1117 EX(.Leac) l32i  a0, a3, 0               # read old value
1118         bne     a0, a4, 1f              # same as old value? jump
1119 EX(.Leac) s32i  a5, a3, 0               # different, modify value
1120         l32i    a7, a2, PT_AREG7        # restore a7
1121         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1122         movi    a2, 1                   # and return 1
1123         rfe
1125 1:      l32i    a7, a2, PT_AREG7        # restore a7
1126         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1127         movi    a2, 0                   # return 0 (note that we cannot set
1128         rfe
1130 .Lnswp: /* Atomic set, add, and exg_add. */
1132 EX(.Leac) l32i  a7, a3, 0               # orig
1133         addi    a6, a6, -SYS_XTENSA_ATOMIC_SET
1134         add     a0, a4, a7              # + arg
1135         moveqz  a0, a4, a6              # set
1136         addi    a6, a6, SYS_XTENSA_ATOMIC_SET
1137 EX(.Leac) s32i  a0, a3, 0               # write new value
1139         mov     a0, a2
1140         mov     a2, a7
1141         l32i    a7, a0, PT_AREG7        # restore a7
1142         l32i    a0, a0, PT_AREG0        # restore a0
1143         rfe
1145 .Leac:  l32i    a7, a2, PT_AREG7        # restore a7
1146         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1147         movi    a2, -EFAULT
1148         rfe
1150 .Lill:  l32i    a7, a2, PT_AREG7        # restore a7
1151         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1152         movi    a2, -EINVAL
1153         rfe
1155 ENDPROC(fast_syscall_xtensa)
1157 #else /* CONFIG_FAST_SYSCALL_XTENSA */
1159 ENTRY(fast_syscall_xtensa)
1161         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1162         movi    a2, -ENOSYS
1163         rfe
1165 ENDPROC(fast_syscall_xtensa)
1167 #endif /* CONFIG_FAST_SYSCALL_XTENSA */
1170 /* fast_syscall_spill_registers.
1172  * Entry condition:
1174  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1175  *   a1:        a1
1176  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1177  *   a3:        a3
1178  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1179  *   excsave_1: dispatch table
1181  * Note: We assume the stack pointer is EXC_TABLE_KSTK in the fixup handler.
1182  */
1184 #ifdef CONFIG_FAST_SYSCALL_SPILL_REGISTERS
1186 ENTRY(fast_syscall_spill_registers)
1188         /* Register a FIXUP handler (pass current wb as a parameter) */
1190         xsr     a3, excsave1
1191         movi    a0, fast_syscall_spill_registers_fixup
1192         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1193         rsr     a0, windowbase
1194         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_PARAM
1195         xsr     a3, excsave1            # restore a3 and excsave_1
1197         /* Save a3, a4 and SAR on stack. */
1199         rsr     a0, sar
1200         s32i    a3, a2, PT_AREG3
1201         s32i    a0, a2, PT_SAR
1203         /* The spill routine might clobber a4, a7, a8, a11, a12, and a15. */
1205         s32i    a4, a2, PT_AREG4
1206         s32i    a7, a2, PT_AREG7
1207         s32i    a8, a2, PT_AREG8
1208         s32i    a11, a2, PT_AREG11
1209         s32i    a12, a2, PT_AREG12
1210         s32i    a15, a2, PT_AREG15
1212         /*
1213          * Rotate ws so that the current windowbase is at bit 0.
1214          * Assume ws = xxxwww1yy (www1 current window frame).
1215          * Rotate ws right so that a4 = yyxxxwww1.
1216          */
1218         rsr     a0, windowbase
1219         rsr     a3, windowstart         # a3 = xxxwww1yy
1220         ssr     a0                      # holds WB
1221         slli    a0, a3, WSBITS
1222         or      a3, a3, a0              # a3 = xxxwww1yyxxxwww1yy
1223         srl     a3, a3                  # a3 = 00xxxwww1yyxxxwww1
1225         /* We are done if there are no more than the current register frame. */
1227         extui   a3, a3, 1, WSBITS-1     # a3 = 0yyxxxwww
1228         movi    a0, (1 << (WSBITS-1))
1229         _beqz   a3, .Lnospill           # only one active frame? jump
1231         /* We want 1 at the top, so that we return to the current windowbase */
1233         or      a3, a3, a0              # 1yyxxxwww
1235         /* Skip empty frames - get 'oldest' WINDOWSTART-bit. */
1237         wsr     a3, windowstart         # save shifted windowstart
1238         neg     a0, a3
1239         and     a3, a0, a3              # first bit set from right: 000010000
1241         ffs_ws  a0, a3                  # a0: shifts to skip empty frames
1242         movi    a3, WSBITS
1243         sub     a0, a3, a0              # WSBITS-a0:number of 0-bits from right
1244         ssr     a0                      # save in SAR for later.
1246         rsr     a3, windowbase
1247         add     a3, a3, a0
1248         wsr     a3, windowbase
1249         rsync
1251         rsr     a3, windowstart
1252         srl     a3, a3                  # shift windowstart
1254         /* WB is now just one frame below the oldest frame in the register
1255            window. WS is shifted so the oldest frame is in bit 0, thus, WB
1256            and WS differ by one 4-register frame. */
1258         /* Save frames. Depending what call was used (call4, call8, call12),
1259          * we have to save 4,8. or 12 registers.
1260          */
1263 .Lloop: _bbsi.l a3, 1, .Lc4
1264         _bbci.l a3, 2, .Lc12
1266 .Lc8:   s32e    a4, a13, -16
1267         l32e    a4, a5, -12
1268         s32e    a8, a4, -32
1269         s32e    a5, a13, -12
1270         s32e    a6, a13, -8
1271         s32e    a7, a13, -4
1272         s32e    a9, a4, -28
1273         s32e    a10, a4, -24
1274         s32e    a11, a4, -20
1275         srli    a11, a3, 2              # shift windowbase by 2
1276         rotw    2
1277         _bnei   a3, 1, .Lloop
1278         j       .Lexit
1280 .Lc4:   s32e    a4, a9, -16
1281         s32e    a5, a9, -12
1282         s32e    a6, a9, -8
1283         s32e    a7, a9, -4
1285         srli    a7, a3, 1
1286         rotw    1
1287         _bnei   a3, 1, .Lloop
1288         j       .Lexit
1290 .Lc12:  _bbci.l a3, 3, .Linvalid_mask   # bit 2 shouldn't be zero!
1292         /* 12-register frame (call12) */
1294         l32e    a0, a5, -12
1295         s32e    a8, a0, -48
1296         mov     a8, a0
1298         s32e    a9, a8, -44
1299         s32e    a10, a8, -40
1300         s32e    a11, a8, -36
1301         s32e    a12, a8, -32
1302         s32e    a13, a8, -28
1303         s32e    a14, a8, -24
1304         s32e    a15, a8, -20
1305         srli    a15, a3, 3
1307         /* The stack pointer for a4..a7 is out of reach, so we rotate the
1308          * window, grab the stackpointer, and rotate back.
1309          * Alternatively, we could also use the following approach, but that
1310          * makes the fixup routine much more complicated:
1311          * rotw 1
1312          * s32e a0, a13, -16
1313          * ...
1314          * rotw 2
1315          */
1317         rotw    1
1318         mov     a4, a13
1319         rotw    -1
1321         s32e    a4, a8, -16
1322         s32e    a5, a8, -12
1323         s32e    a6, a8, -8
1324         s32e    a7, a8, -4
1326         rotw    3
1328         _beqi   a3, 1, .Lexit
1329         j       .Lloop
1331 .Lexit:
1333         /* Done. Do the final rotation and set WS */
1335         rotw    1
1336         rsr     a3, windowbase
1337         ssl     a3
1338         movi    a3, 1
1339         sll     a3, a3
1340         wsr     a3, windowstart
1341 .Lnospill:
1343         /* Advance PC, restore registers and SAR, and return from exception. */
1345         l32i    a3, a2, PT_SAR
1346         l32i    a0, a2, PT_AREG0
1347         wsr     a3, sar
1348         l32i    a3, a2, PT_AREG3
1350         /* Restore clobbered registers. */
1352         l32i    a4, a2, PT_AREG4
1353         l32i    a7, a2, PT_AREG7
1354         l32i    a8, a2, PT_AREG8
1355         l32i    a11, a2, PT_AREG11
1356         l32i    a12, a2, PT_AREG12
1357         l32i    a15, a2, PT_AREG15
1359         movi    a2, 0
1360         rfe
1362 .Linvalid_mask:
1364         /* We get here because of an unrecoverable error in the window
1365          * registers, so set up a dummy frame and kill the user application.
1366          * Note: We assume EXC_TABLE_KSTK contains a valid stack pointer.
1367          */
1369         movi    a0, 1
1370         movi    a1, 0
1372         wsr     a0, windowstart
1373         wsr     a1, windowbase
1374         rsync
1376         movi    a0, 0
1378         rsr     a3, excsave1
1379         l32i    a1, a3, EXC_TABLE_KSTK
1381         movi    a4, (1 << PS_WOE_BIT) | LOCKLEVEL
1382         wsr     a4, ps
1383         rsync
1385         movi    a6, SIGSEGV
1386         call4   do_exit
1388         /* shouldn't return, so panic */
1390         wsr     a0, excsave1
1391         call0   unrecoverable_exception         # should not return
1392 1:      j       1b
1395 ENDPROC(fast_syscall_spill_registers)
1397 /* Fixup handler.
1399  * We get here if the spill routine causes an exception, e.g. tlb miss.
1400  * We basically restore WINDOWBASE and WINDOWSTART to the condition when
1401  * we entered the spill routine and jump to the user exception handler.
1403  * Note that we only need to restore the bits in windowstart that have not
1404  * been spilled yet by the _spill_register routine. Luckily, a3 contains a
1405  * rotated windowstart with only those bits set for frames that haven't been
1406  * spilled yet. Because a3 is rotated such that bit 0 represents the register
1407  * frame for the current windowbase - 1, we need to rotate a3 left by the
1408  * value of the current windowbase + 1 and move it to windowstart.
1410  * a0: value of depc, original value in depc
1411  * a2: trashed, original value in EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE
1412  * a3: exctable, original value in excsave1
1413  */
1415 ENTRY(fast_syscall_spill_registers_fixup)
1417         rsr     a2, windowbase  # get current windowbase (a2 is saved)
1418         xsr     a0, depc        # restore depc and a0
1419         ssl     a2              # set shift (32 - WB)
1421         /* We need to make sure the current registers (a0-a3) are preserved.
1422          * To do this, we simply set the bit for the current window frame
1423          * in WS, so that the exception handlers save them to the task stack.
1424          *
1425          * Note: we use a3 to set the windowbase, so we take a special care
1426          * of it, saving it in the original _spill_registers frame across
1427          * the exception handler call.
1428          */
1430         xsr     a3, excsave1    # get spill-mask
1431         slli    a3, a3, 1       # shift left by one
1432         addi    a3, a3, 1       # set the bit for the current window frame
1434         slli    a2, a3, 32-WSBITS
1435         src     a2, a3, a2      # a2 = xxwww1yyxxxwww1yy......
1436         wsr     a2, windowstart # set corrected windowstart
1438         srli    a3, a3, 1
1439         rsr     a2, excsave1
1440         l32i    a2, a2, EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE   # restore a2
1441         xsr     a2, excsave1
1442         s32i    a3, a2, EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE   # save a3
1443         l32i    a3, a2, EXC_TABLE_PARAM # original WB (in user task)
1444         xsr     a2, excsave1
1446         /* Return to the original (user task) WINDOWBASE.
1447          * We leave the following frame behind:
1448          * a0, a1, a2   same
1449          * a3:          trashed (saved in EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE)
1450          * depc:        depc (we have to return to that address)
1451          * excsave_1:   exctable
1452          */
1454         wsr     a3, windowbase
1455         rsync
1457         /* We are now in the original frame when we entered _spill_registers:
1458          *  a0: return address
1459          *  a1: used, stack pointer
1460          *  a2: kernel stack pointer
1461          *  a3: available
1462          *  depc: exception address
1463          *  excsave: exctable
1464          * Note: This frame might be the same as above.
1465          */
1467         /* Setup stack pointer. */
1469         addi    a2, a2, -PT_USER_SIZE
1470         s32i    a0, a2, PT_AREG0
1472         /* Make sure we return to this fixup handler. */
1474         movi    a3, fast_syscall_spill_registers_fixup_return
1475         s32i    a3, a2, PT_DEPC         # setup depc
1477         /* Jump to the exception handler. */
1479         rsr     a3, excsave1
1480         rsr     a0, exccause
1481         addx4   a0, a0, a3                      # find entry in table
1482         l32i    a0, a0, EXC_TABLE_FAST_USER     # load handler
1483         l32i    a3, a3, EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE
1484         jx      a0
1486 ENDPROC(fast_syscall_spill_registers_fixup)
1488 ENTRY(fast_syscall_spill_registers_fixup_return)
1490         /* When we return here, all registers have been restored (a2: DEPC) */
1492         wsr     a2, depc                # exception address
1494         /* Restore fixup handler. */
1496         rsr     a2, excsave1
1497         s32i    a3, a2, EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE
1498         movi    a3, fast_syscall_spill_registers_fixup
1499         s32i    a3, a2, EXC_TABLE_FIXUP
1500         rsr     a3, windowbase
1501         s32i    a3, a2, EXC_TABLE_PARAM
1502         l32i    a2, a2, EXC_TABLE_KSTK
1504         /* Load WB at the time the exception occurred. */
1506         rsr     a3, sar                 # WB is still in SAR
1507         neg     a3, a3
1508         wsr     a3, windowbase
1509         rsync
1511         rsr     a3, excsave1
1512         l32i    a3, a3, EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE
1514         rfde
1516 ENDPROC(fast_syscall_spill_registers_fixup_return)
1518 #else /* CONFIG_FAST_SYSCALL_SPILL_REGISTERS */
1520 ENTRY(fast_syscall_spill_registers)
1522         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1523         movi    a2, -ENOSYS
1524         rfe
1526 ENDPROC(fast_syscall_spill_registers)
1528 #endif /* CONFIG_FAST_SYSCALL_SPILL_REGISTERS */
1530 #ifdef CONFIG_MMU
1532  * We should never get here. Bail out!
1533  */
1535 ENTRY(fast_second_level_miss_double_kernel)
1538         call0   unrecoverable_exception         # should not return
1539 1:      j       1b
1541 ENDPROC(fast_second_level_miss_double_kernel)
1543 /* First-level entry handler for user, kernel, and double 2nd-level
1544  * TLB miss exceptions.  Note that for now, user and kernel miss
1545  * exceptions share the same entry point and are handled identically.
1547  * An old, less-efficient C version of this function used to exist.
1548  * We include it below, interleaved as comments, for reference.
1550  * Entry condition:
1552  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1553  *   a1:        a1
1554  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1555  *   a3:        a3
1556  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1557  *   excsave_1: dispatch table
1559  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
1560  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
1561  */
1563 ENTRY(fast_second_level_miss)
1565         /* Save a1 and a3. Note: we don't expect a double exception. */
1567         s32i    a1, a2, PT_AREG1
1568         s32i    a3, a2, PT_AREG3
1570         /* We need to map the page of PTEs for the user task.  Find
1571          * the pointer to that page.  Also, it's possible for tsk->mm
1572          * to be NULL while tsk->active_mm is nonzero if we faulted on
1573          * a vmalloc address.  In that rare case, we must use
1574          * active_mm instead to avoid a fault in this handler.  See
1575          *
1576          * http://mail.nl.linux.org/linux-mm/2002-08/msg00258.html
1577          *   (or search Internet on "mm vs. active_mm")
1578          *
1579          *      if (!mm)
1580          *              mm = tsk->active_mm;
1581          *      pgd = pgd_offset (mm, regs->excvaddr);
1582          *      pmd = pmd_offset (pgd, regs->excvaddr);
1583          *      pmdval = *pmd;
1584          */
1586         GET_CURRENT(a1,a2)
1587         l32i    a0, a1, TASK_MM         # tsk->mm
1588         beqz    a0, 9f
1590 8:      rsr     a3, excvaddr            # fault address
1591         _PGD_OFFSET(a0, a3, a1)
1592         l32i    a0, a0, 0               # read pmdval
1593         beqz    a0, 2f
1595         /* Read ptevaddr and convert to top of page-table page.
1596          *
1597          *      vpnval = read_ptevaddr_register() & PAGE_MASK;
1598          *      vpnval += DTLB_WAY_PGTABLE;
1599          *      pteval = mk_pte (virt_to_page(pmd_val(pmdval)), PAGE_KERNEL);
1600          *      write_dtlb_entry (pteval, vpnval);
1601          *
1602          * The messy computation for 'pteval' above really simplifies
1603          * into the following:
1604          *
1605          * pteval = ((pmdval - PAGE_OFFSET + PHYS_OFFSET) & PAGE_MASK)
1606          *                 | PAGE_DIRECTORY
1607          */
1609         movi    a1, (PHYS_OFFSET - PAGE_OFFSET) & 0xffffffff
1610         add     a0, a0, a1              # pmdval - PAGE_OFFSET
1611         extui   a1, a0, 0, PAGE_SHIFT   # ... & PAGE_MASK
1612         xor     a0, a0, a1
1614         movi    a1, _PAGE_DIRECTORY
1615         or      a0, a0, a1              # ... | PAGE_DIRECTORY
1617         /*
1618          * We utilize all three wired-ways (7-9) to hold pmd translations.
1619          * Memory regions are mapped to the DTLBs according to bits 28 and 29.
1620          * This allows to map the three most common regions to three different
1621          * DTLBs:
1622          *  0,1 -> way 7        program (0040.0000) and virtual (c000.0000)
1623          *  2   -> way 8        shared libaries (2000.0000)
1624          *  3   -> way 0        stack (3000.0000)
1625          */
1627         extui   a3, a3, 28, 2           # addr. bit 28 and 29   0,1,2,3
1628         rsr     a1, ptevaddr
1629         addx2   a3, a3, a3              # ->                    0,3,6,9
1630         srli    a1, a1, PAGE_SHIFT
1631         extui   a3, a3, 2, 2            # ->                    0,0,1,2
1632         slli    a1, a1, PAGE_SHIFT      # ptevaddr & PAGE_MASK
1633         addi    a3, a3, DTLB_WAY_PGD
1634         add     a1, a1, a3              # ... + way_number
1636 3:      wdtlb   a0, a1
1637         dsync
1639         /* Exit critical section. */
1641 4:      rsr     a3, excsave1
1642         movi    a0, 0
1643         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1645         /* Restore the working registers, and return. */
1647         l32i    a0, a2, PT_AREG0
1648         l32i    a1, a2, PT_AREG1
1649         l32i    a3, a2, PT_AREG3
1650         l32i    a2, a2, PT_DEPC
1652         bgeui   a2, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
1654         /* Restore excsave1 and return. */
1656         rsr     a2, depc
1657         rfe
1659         /* Return from double exception. */
1661 1:      xsr     a2, depc
1662         esync
1663         rfde
1665 9:      l32i    a0, a1, TASK_ACTIVE_MM  # unlikely case mm == 0
1666         bnez    a0, 8b
1668         /* Even more unlikely case active_mm == 0.
1669          * We can get here with NMI in the middle of context_switch that
1670          * touches vmalloc area.
1671          */
1672         movi    a0, init_mm
1673         j       8b
1675 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE)
1677 2:      /* Special case for cache aliasing.
1678          * We (should) only get here if a clear_user_page, copy_user_page
1679          * or the aliased cache flush functions got preemptively interrupted 
1680          * by another task. Re-establish temporary mapping to the 
1681          * TLBTEMP_BASE areas.
1682          */
1684         /* We shouldn't be in a double exception */
1686         l32i    a0, a2, PT_DEPC
1687         bgeui   a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 2f
1689         /* Make sure the exception originated in the special functions */
1691         movi    a0, __tlbtemp_mapping_start
1692         rsr     a3, epc1
1693         bltu    a3, a0, 2f
1694         movi    a0, __tlbtemp_mapping_end
1695         bgeu    a3, a0, 2f
1697         /* Check if excvaddr was in one of the TLBTEMP_BASE areas. */
1699         movi    a3, TLBTEMP_BASE_1
1700         rsr     a0, excvaddr
1701         bltu    a0, a3, 2f
1703         addi    a1, a0, -TLBTEMP_SIZE
1704         bgeu    a1, a3, 2f
1706         /* Check if we have to restore an ITLB mapping. */
1708         movi    a1, __tlbtemp_mapping_itlb
1709         rsr     a3, epc1
1710         sub     a3, a3, a1
1712         /* Calculate VPN */
1714         movi    a1, PAGE_MASK
1715         and     a1, a1, a0
1717         /* Jump for ITLB entry */
1719         bgez    a3, 1f
1721         /* We can use up to two TLBTEMP areas, one for src and one for dst. */
1723         extui   a3, a0, PAGE_SHIFT + DCACHE_ALIAS_ORDER, 1
1724         add     a1, a3, a1
1726         /* PPN is in a6 for the first TLBTEMP area and in a7 for the second. */
1728         mov     a0, a6
1729         movnez  a0, a7, a3
1730         j       3b
1732         /* ITLB entry. We only use dst in a6. */
1734 1:      witlb   a6, a1
1735         isync
1736         j       4b
1739 #endif  // DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE
1742 2:      /* Invalid PGD, default exception handling */
1744         rsr     a1, depc
1745         s32i    a1, a2, PT_AREG2
1746         mov     a1, a2
1748         rsr     a2, ps
1749         bbsi.l  a2, PS_UM_BIT, 1f
1750         j       _kernel_exception
1751 1:      j       _user_exception
1753 ENDPROC(fast_second_level_miss)
1756  * StoreProhibitedException
1758  * Update the pte and invalidate the itlb mapping for this pte.
1760  * Entry condition:
1762  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1763  *   a1:        a1
1764  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1765  *   a3:        a3
1766  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1767  *   excsave_1: dispatch table
1769  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
1770  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
1771  */
1773 ENTRY(fast_store_prohibited)
1775         /* Save a1 and a3. */
1777         s32i    a1, a2, PT_AREG1
1778         s32i    a3, a2, PT_AREG3
1780         GET_CURRENT(a1,a2)
1781         l32i    a0, a1, TASK_MM         # tsk->mm
1782         beqz    a0, 9f
1784 8:      rsr     a1, excvaddr            # fault address
1785         _PGD_OFFSET(a0, a1, a3)
1786         l32i    a0, a0, 0
1787         beqz    a0, 2f
1789         /*
1790          * Note that we test _PAGE_WRITABLE_BIT only if PTE is present
1791          * and is not PAGE_NONE. See pgtable.h for possible PTE layouts.
1792          */
1794         _PTE_OFFSET(a0, a1, a3)
1795         l32i    a3, a0, 0               # read pteval
1796         movi    a1, _PAGE_CA_INVALID
1797         ball    a3, a1, 2f
1798         bbci.l  a3, _PAGE_WRITABLE_BIT, 2f
1800         movi    a1, _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY | _PAGE_HW_WRITE
1801         or      a3, a3, a1
1802         rsr     a1, excvaddr
1803         s32i    a3, a0, 0
1805         /* We need to flush the cache if we have page coloring. */
1806 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE) && XCHAL_DCACHE_IS_WRITEBACK
1807         dhwb    a0, 0
1808 #endif
1809         pdtlb   a0, a1
1810         wdtlb   a3, a0
1812         /* Exit critical section. */
1814         movi    a0, 0
1815         rsr     a3, excsave1
1816         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1818         /* Restore the working registers, and return. */
1820         l32i    a3, a2, PT_AREG3
1821         l32i    a1, a2, PT_AREG1
1822         l32i    a0, a2, PT_AREG0
1823         l32i    a2, a2, PT_DEPC
1825         bgeui   a2, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
1827         rsr     a2, depc
1828         rfe
1830         /* Double exception. Restore FIXUP handler and return. */
1832 1:      xsr     a2, depc
1833         esync
1834         rfde
1836 9:      l32i    a0, a1, TASK_ACTIVE_MM  # unlikely case mm == 0
1837         j       8b
1839 2:      /* If there was a problem, handle fault in C */
1841         rsr     a3, depc        # still holds a2
1842         s32i    a3, a2, PT_AREG2
1843         mov     a1, a2
1845         rsr     a2, ps
1846         bbsi.l  a2, PS_UM_BIT, 1f
1847         j       _kernel_exception
1848 1:      j       _user_exception
1850 ENDPROC(fast_store_prohibited)
1852 #endif /* CONFIG_MMU */
1855  * System Calls.
1857  * void system_call (struct pt_regs* regs, int exccause)
1858  *                            a2                 a3
1859  */
1860         .literal_position
1862 ENTRY(system_call)
1864         entry   a1, 32
1866         /* regs->syscall = regs->areg[2] */
1868         l32i    a3, a2, PT_AREG2
1869         mov     a6, a2
1870         s32i    a3, a2, PT_SYSCALL
1871         call4   do_syscall_trace_enter
1872         mov     a3, a6
1874         /* syscall = sys_call_table[syscall_nr] */
1876         movi    a4, sys_call_table
1877         movi    a5, __NR_syscall_count
1878         movi    a6, -ENOSYS
1879         bgeu    a3, a5, 1f
1881         addx4   a4, a3, a4
1882         l32i    a4, a4, 0
1883         movi    a5, sys_ni_syscall;
1884         beq     a4, a5, 1f
1886         /* Load args: arg0 - arg5 are passed via regs. */
1888         l32i    a6, a2, PT_AREG6
1889         l32i    a7, a2, PT_AREG3
1890         l32i    a8, a2, PT_AREG4
1891         l32i    a9, a2, PT_AREG5
1892         l32i    a10, a2, PT_AREG8
1893         l32i    a11, a2, PT_AREG9
1895         /* Pass one additional argument to the syscall: pt_regs (on stack) */
1896         s32i    a2, a1, 0
1898         callx4  a4
1900 1:      /* regs->areg[2] = return_value */
1902         s32i    a6, a2, PT_AREG2
1903         mov     a6, a2
1904         call4   do_syscall_trace_leave
1905         retw
1907 ENDPROC(system_call)
1910  * Spill live registers on the kernel stack macro.
1912  * Entry condition: ps.woe is set, ps.excm is cleared
1913  * Exit condition: windowstart has single bit set
1914  * May clobber: a12, a13
1915  */
1916         .macro  spill_registers_kernel
1918 #if XCHAL_NUM_AREGS > 16
1919         call12  1f
1920         _j      2f
1921         retw
1922         .align  4
1924         _entry  a1, 48
1925         addi    a12, a0, 3
1926 #if XCHAL_NUM_AREGS > 32
1927         .rept   (XCHAL_NUM_AREGS - 32) / 12
1928         _entry  a1, 48
1929         mov     a12, a0
1930         .endr
1931 #endif
1932         _entry  a1, 16
1933 #if XCHAL_NUM_AREGS % 12 == 0
1934         mov     a8, a8
1935 #elif XCHAL_NUM_AREGS % 12 == 4
1936         mov     a12, a12
1937 #elif XCHAL_NUM_AREGS % 12 == 8
1938         mov     a4, a4
1939 #endif
1940         retw
1942 #else
1943         mov     a12, a12
1944 #endif
1945         .endm
1948  * Task switch.
1950  * struct task*  _switch_to (struct task* prev, struct task* next)
1951  *         a2                              a2                 a3
1952  */
1954 ENTRY(_switch_to)
1956         entry   a1, 48
1958         mov     a11, a3                 # and 'next' (a3)
1960         l32i    a4, a2, TASK_THREAD_INFO
1961         l32i    a5, a3, TASK_THREAD_INFO
1963         save_xtregs_user a4 a6 a8 a9 a12 a13 THREAD_XTREGS_USER
1965 #if THREAD_RA > 1020 || THREAD_SP > 1020
1966         addi    a10, a2, TASK_THREAD
1967         s32i    a0, a10, THREAD_RA - TASK_THREAD        # save return address
1968         s32i    a1, a10, THREAD_SP - TASK_THREAD        # save stack pointer
1969 #else
1970         s32i    a0, a2, THREAD_RA       # save return address
1971         s32i    a1, a2, THREAD_SP       # save stack pointer
1972 #endif
1974 #if defined(CONFIG_CC_STACKPROTECTOR) && !defined(CONFIG_SMP)
1975         movi    a6, __stack_chk_guard
1976         l32i    a8, a3, TASK_STACK_CANARY
1977         s32i    a8, a6, 0
1978 #endif
1980         /* Disable ints while we manipulate the stack pointer. */
1982         irq_save a14, a3
1983         rsync
1985         /* Switch CPENABLE */
1987 #if (XTENSA_HAVE_COPROCESSORS || XTENSA_HAVE_IO_PORTS)
1988         l32i    a3, a5, THREAD_CPENABLE
1989         xsr     a3, cpenable
1990         s32i    a3, a4, THREAD_CPENABLE
1991 #endif
1993         /* Flush register file. */
1995         spill_registers_kernel
1997         /* Set kernel stack (and leave critical section)
1998          * Note: It's save to set it here. The stack will not be overwritten
1999          *       because the kernel stack will only be loaded again after
2000          *       we return from kernel space.
2001          */
2003         rsr     a3, excsave1            # exc_table
2004         addi    a7, a5, PT_REGS_OFFSET
2005         s32i    a7, a3, EXC_TABLE_KSTK
2007         /* restore context of the task 'next' */
2009         l32i    a0, a11, THREAD_RA      # restore return address
2010         l32i    a1, a11, THREAD_SP      # restore stack pointer
2012         load_xtregs_user a5 a6 a8 a9 a12 a13 THREAD_XTREGS_USER
2014         wsr     a14, ps
2015         rsync
2017         retw
2019 ENDPROC(_switch_to)
2021 ENTRY(ret_from_fork)
2023         /* void schedule_tail (struct task_struct *prev)
2024          * Note: prev is still in a6 (return value from fake call4 frame)
2025          */
2026         call4   schedule_tail
2028         mov     a6, a1
2029         call4   do_syscall_trace_leave
2031         j       common_exception_return
2033 ENDPROC(ret_from_fork)
2036  * Kernel thread creation helper
2037  * On entry, set up by copy_thread: a2 = thread_fn, a3 = thread_fn arg
2038  *           left from _switch_to: a6 = prev
2039  */
2040 ENTRY(ret_from_kernel_thread)
2042         call4   schedule_tail
2043         mov     a6, a3
2044         callx4  a2
2045         j       common_exception_return
2047 ENDPROC(ret_from_kernel_thread)