Add linux-next specific files for 20110831
[linux-2.6/next.git] / arch / ia64 / kernel / gate.S
blob245d3e1ec7e1b00dc97f125f4ef0cc90e45b0aa8
1 /*
2  * This file contains the code that gets mapped at the upper end of each task's text
3  * region.  For now, it contains the signal trampoline code only.
4  *
5  * Copyright (C) 1999-2003 Hewlett-Packard Co
6  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
7  */
10 #include <asm/asmmacro.h>
11 #include <asm/errno.h>
12 #include <asm/asm-offsets.h>
13 #include <asm/sigcontext.h>
14 #include <asm/system.h>
15 #include <asm/unistd.h>
16 #include "paravirt_inst.h"
19  * We can't easily refer to symbols inside the kernel.  To avoid full runtime relocation,
20  * complications with the linker (which likes to create PLT stubs for branches
21  * to targets outside the shared object) and to avoid multi-phase kernel builds, we
22  * simply create minimalistic "patch lists" in special ELF sections.
23  */
24         .section ".data..patch.fsyscall_table", "a"
25         .previous
26 #define LOAD_FSYSCALL_TABLE(reg)                        \
27 [1:]    movl reg=0;                                     \
28         .xdata4 ".data..patch.fsyscall_table", 1b-.
30         .section ".data..patch.brl_fsys_bubble_down", "a"
31         .previous
32 #define BRL_COND_FSYS_BUBBLE_DOWN(pr)                   \
33 [1:](pr)brl.cond.sptk 0;                                \
34         ;;                                              \
35         .xdata4 ".data..patch.brl_fsys_bubble_down", 1b-.
37 GLOBAL_ENTRY(__kernel_syscall_via_break)
38         .prologue
39         .altrp b6
40         .body
41         /*
42          * Note: for (fast) syscall restart to work, the break instruction must be
43          *       the first one in the bundle addressed by syscall_via_break.
44          */
45 { .mib
46         break 0x100000
47         nop.i 0
48         br.ret.sptk.many b6
50 END(__kernel_syscall_via_break)
52 #       define ARG0_OFF         (16 + IA64_SIGFRAME_ARG0_OFFSET)
53 #       define ARG1_OFF         (16 + IA64_SIGFRAME_ARG1_OFFSET)
54 #       define ARG2_OFF         (16 + IA64_SIGFRAME_ARG2_OFFSET)
55 #       define SIGHANDLER_OFF   (16 + IA64_SIGFRAME_HANDLER_OFFSET)
56 #       define SIGCONTEXT_OFF   (16 + IA64_SIGFRAME_SIGCONTEXT_OFFSET)
58 #       define FLAGS_OFF        IA64_SIGCONTEXT_FLAGS_OFFSET
59 #       define CFM_OFF          IA64_SIGCONTEXT_CFM_OFFSET
60 #       define FR6_OFF          IA64_SIGCONTEXT_FR6_OFFSET
61 #       define BSP_OFF          IA64_SIGCONTEXT_AR_BSP_OFFSET
62 #       define RNAT_OFF         IA64_SIGCONTEXT_AR_RNAT_OFFSET
63 #       define UNAT_OFF         IA64_SIGCONTEXT_AR_UNAT_OFFSET
64 #       define FPSR_OFF         IA64_SIGCONTEXT_AR_FPSR_OFFSET
65 #       define PR_OFF           IA64_SIGCONTEXT_PR_OFFSET
66 #       define RP_OFF           IA64_SIGCONTEXT_IP_OFFSET
67 #       define SP_OFF           IA64_SIGCONTEXT_R12_OFFSET
68 #       define RBS_BASE_OFF     IA64_SIGCONTEXT_RBS_BASE_OFFSET
69 #       define LOADRS_OFF       IA64_SIGCONTEXT_LOADRS_OFFSET
70 #       define base0            r2
71 #       define base1            r3
72         /*
73          * When we get here, the memory stack looks like this:
74          *
75          *   +===============================+
76          *   |                               |
77          *   //     struct sigframe          //
78          *   |                               |
79          *   +-------------------------------+ <-- sp+16
80          *   |      16 byte of scratch       |
81          *   |            space              |
82          *   +-------------------------------+ <-- sp
83          *
84          * The register stack looks _exactly_ the way it looked at the time the signal
85          * occurred.  In other words, we're treading on a potential mine-field: each
86          * incoming general register may be a NaT value (including sp, in which case the
87          * process ends up dying with a SIGSEGV).
88          *
89          * The first thing need to do is a cover to get the registers onto the backing
90          * store.  Once that is done, we invoke the signal handler which may modify some
91          * of the machine state.  After returning from the signal handler, we return
92          * control to the previous context by executing a sigreturn system call.  A signal
93          * handler may call the rt_sigreturn() function to directly return to a given
94          * sigcontext.  However, the user-level sigreturn() needs to do much more than
95          * calling the rt_sigreturn() system call as it needs to unwind the stack to
96          * restore preserved registers that may have been saved on the signal handler's
97          * call stack.
98          */
100 #define SIGTRAMP_SAVES                                                                          \
101         .unwabi 3, 's';         /* mark this as a sigtramp handler (saves scratch regs) */      \
102         .unwabi @svr4, 's'; /* backwards compatibility with old unwinders (remove in v2.7) */   \
103         .savesp ar.unat, UNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                               \
104         .savesp ar.fpsr, FPSR_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                               \
105         .savesp pr, PR_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                                      \
106         .savesp rp, RP_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                                      \
107         .savesp ar.pfs, CFM_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                                 \
108         .vframesp SP_OFF+SIGCONTEXT_OFF
110 GLOBAL_ENTRY(__kernel_sigtramp)
111         // describe the state that is active when we get here:
112         .prologue
113         SIGTRAMP_SAVES
114         .body
116         .label_state 1
118         adds base0=SIGHANDLER_OFF,sp
119         adds base1=RBS_BASE_OFF+SIGCONTEXT_OFF,sp
120         br.call.sptk.many rp=1f
122         ld8 r17=[base0],(ARG0_OFF-SIGHANDLER_OFF)       // get pointer to signal handler's plabel
123         ld8 r15=[base1]                                 // get address of new RBS base (or NULL)
124         cover                           // push args in interrupted frame onto backing store
125         ;;
126         cmp.ne p1,p0=r15,r0             // do we need to switch rbs? (note: pr is saved by kernel)
127         mov.m r9=ar.bsp                 // fetch ar.bsp
128         .spillsp.p p1, ar.rnat, RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF
129 (p1)    br.cond.spnt setup_rbs          // yup -> (clobbers p8, r14-r16, and r18-r20)
130 back_from_setup_rbs:
131         alloc r8=ar.pfs,0,0,3,0
132         ld8 out0=[base0],16             // load arg0 (signum)
133         adds base1=(ARG1_OFF-(RBS_BASE_OFF+SIGCONTEXT_OFF)),base1
134         ;;
135         ld8 out1=[base1]                // load arg1 (siginfop)
136         ld8 r10=[r17],8                 // get signal handler entry point
137         ;;
138         ld8 out2=[base0]                // load arg2 (sigcontextp)
139         ld8 gp=[r17]                    // get signal handler's global pointer
140         adds base0=(BSP_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
141         ;;
142         .spillsp ar.bsp, BSP_OFF+SIGCONTEXT_OFF
143         st8 [base0]=r9                  // save sc_ar_bsp
144         adds base0=(FR6_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
145         adds base1=(FR6_OFF+16+SIGCONTEXT_OFF),sp
146         ;;
147         stf.spill [base0]=f6,32
148         stf.spill [base1]=f7,32
149         ;;
150         stf.spill [base0]=f8,32
151         stf.spill [base1]=f9,32
152         mov b6=r10
153         ;;
154         stf.spill [base0]=f10,32
155         stf.spill [base1]=f11,32
156         ;;
157         stf.spill [base0]=f12,32
158         stf.spill [base1]=f13,32
159         ;;
160         stf.spill [base0]=f14,32
161         stf.spill [base1]=f15,32
162         br.call.sptk.many rp=b6                 // call the signal handler
163 .ret0:  adds base0=(BSP_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
164         ;;
165         ld8 r15=[base0]                         // fetch sc_ar_bsp
166         mov r14=ar.bsp
167         ;;
168         cmp.ne p1,p0=r14,r15                    // do we need to restore the rbs?
169 (p1)    br.cond.spnt restore_rbs                // yup -> (clobbers r14-r18, f6 & f7)
170         ;;
171 back_from_restore_rbs:
172         adds base0=(FR6_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
173         adds base1=(FR6_OFF+16+SIGCONTEXT_OFF),sp
174         ;;
175         ldf.fill f6=[base0],32
176         ldf.fill f7=[base1],32
177         ;;
178         ldf.fill f8=[base0],32
179         ldf.fill f9=[base1],32
180         ;;
181         ldf.fill f10=[base0],32
182         ldf.fill f11=[base1],32
183         ;;
184         ldf.fill f12=[base0],32
185         ldf.fill f13=[base1],32
186         ;;
187         ldf.fill f14=[base0],32
188         ldf.fill f15=[base1],32
189         mov r15=__NR_rt_sigreturn
190         .restore sp                             // pop .prologue
191         break __BREAK_SYSCALL
193         .prologue
194         SIGTRAMP_SAVES
195 setup_rbs:
196         mov ar.rsc=0                            // put RSE into enforced lazy mode
197         ;;
198         .save ar.rnat, r19
199         mov r19=ar.rnat                         // save RNaT before switching backing store area
200         adds r14=(RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
202         mov r18=ar.bspstore
203         mov ar.bspstore=r15                     // switch over to new register backing store area
204         ;;
206         .spillsp ar.rnat, RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF
207         st8 [r14]=r19                           // save sc_ar_rnat
208         .body
209         mov.m r16=ar.bsp                        // sc_loadrs <- (new bsp - new bspstore) << 16
210         adds r14=(LOADRS_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
211         ;;
212         invala
213         sub r15=r16,r15
214         extr.u r20=r18,3,6
215         ;;
216         mov ar.rsc=0xf                          // set RSE into eager mode, pl 3
217         cmp.eq p8,p0=63,r20
218         shl r15=r15,16
219         ;;
220         st8 [r14]=r15                           // save sc_loadrs
221 (p8)    st8 [r18]=r19           // if bspstore points at RNaT slot, store RNaT there now
222         .restore sp                             // pop .prologue
223         br.cond.sptk back_from_setup_rbs
225         .prologue
226         SIGTRAMP_SAVES
227         .spillsp ar.rnat, RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF
228         .body
229 restore_rbs:
230         // On input:
231         //      r14 = bsp1 (bsp at the time of return from signal handler)
232         //      r15 = bsp0 (bsp at the time the signal occurred)
233         //
234         // Here, we need to calculate bspstore0, the value that ar.bspstore needs
235         // to be set to, based on bsp0 and the size of the dirty partition on
236         // the alternate stack (sc_loadrs >> 16).  This can be done with the
237         // following algorithm:
238         //
239         //  bspstore0 = rse_skip_regs(bsp0, -rse_num_regs(bsp1 - (loadrs >> 19), bsp1));
240         //
241         // This is what the code below does.
242         //
243         alloc r2=ar.pfs,0,0,0,0                 // alloc null frame
244         adds r16=(LOADRS_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
245         adds r18=(RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
246         ;;
247         ld8 r17=[r16]
248         ld8 r16=[r18]                   // get new rnat
249         extr.u r18=r15,3,6      // r18 <- rse_slot_num(bsp0)
250         ;;
251         mov ar.rsc=r17                  // put RSE into enforced lazy mode
252         shr.u r17=r17,16
253         ;;
254         sub r14=r14,r17         // r14 (bspstore1) <- bsp1 - (sc_loadrs >> 16)
255         shr.u r17=r17,3         // r17 <- (sc_loadrs >> 19)
256         ;;
257         loadrs                  // restore dirty partition
258         extr.u r14=r14,3,6      // r14 <- rse_slot_num(bspstore1)
259         ;;
260         add r14=r14,r17         // r14 <- rse_slot_num(bspstore1) + (sc_loadrs >> 19)
261         ;;
262         shr.u r14=r14,6         // r14 <- (rse_slot_num(bspstore1) + (sc_loadrs >> 19))/0x40
263         ;;
264         sub r14=r14,r17         // r14 <- -rse_num_regs(bspstore1, bsp1)
265         movl r17=0x8208208208208209
266         ;;
267         add r18=r18,r14         // r18 (delta) <- rse_slot_num(bsp0) - rse_num_regs(bspstore1,bsp1)
268         setf.sig f7=r17
269         cmp.lt p7,p0=r14,r0     // p7 <- (r14 < 0)?
270         ;;
271 (p7)    adds r18=-62,r18        // delta -= 62
272         ;;
273         setf.sig f6=r18
274         ;;
275         xmpy.h f6=f6,f7
276         ;;
277         getf.sig r17=f6
278         ;;
279         add r17=r17,r18
280         shr r18=r18,63
281         ;;
282         shr r17=r17,5
283         ;;
284         sub r17=r17,r18         // r17 = delta/63
285         ;;
286         add r17=r14,r17         // r17 <- delta/63 - rse_num_regs(bspstore1, bsp1)
287         ;;
288         shladd r15=r17,3,r15    // r15 <- bsp0 + 8*(delta/63 - rse_num_regs(bspstore1, bsp1))
289         ;;
290         mov ar.bspstore=r15                     // switch back to old register backing store area
291         ;;
292         mov ar.rnat=r16                         // restore RNaT
293         mov ar.rsc=0xf                          // (will be restored later on from sc_ar_rsc)
294         // invala not necessary as that will happen when returning to user-mode
295         br.cond.sptk back_from_restore_rbs
296 END(__kernel_sigtramp)
299  * On entry:
300  *      r11 = saved ar.pfs
301  *      r15 = system call #
302  *      b0  = saved return address
303  *      b6  = return address
304  * On exit:
305  *      r11 = saved ar.pfs
306  *      r15 = system call #
307  *      b0  = saved return address
308  *      all other "scratch" registers:  undefined
309  *      all "preserved" registers:      same as on entry
310  */
312 GLOBAL_ENTRY(__kernel_syscall_via_epc)
313         .prologue
314         .altrp b6
315         .body
317         /*
318          * Note: the kernel cannot assume that the first two instructions in this
319          * bundle get executed.  The remaining code must be safe even if
320          * they do not get executed.
321          */
322         adds r17=-1024,r15                      // A
323         mov r10=0                               // A    default to successful syscall execution
324         epc                                     // B    causes split-issue
326         ;;
327         RSM_PSR_BE_I(r20, r22)                  // M2 (5 cyc to srlz.d)
328         LOAD_FSYSCALL_TABLE(r14)                // X
329         ;;
330         mov r16=IA64_KR(CURRENT)                // M2 (12 cyc)
331         shladd r18=r17,3,r14                    // A
332         mov r19=NR_syscalls-1                   // A
333         ;;
334         lfetch [r18]                            // M0|1
335         MOV_FROM_PSR(p0, r29, r8)               // M2 (12 cyc)
336         // If r17 is a NaT, p6 will be zero
337         cmp.geu p6,p7=r19,r17                   // A    (sysnr > 0 && sysnr < 1024+NR_syscalls)?
338         ;;
339         mov r21=ar.fpsr                         // M2 (12 cyc)
340         tnat.nz p10,p9=r15                      // I0
341         mov.i r26=ar.pfs                        // I0 (would stall anyhow due to srlz.d...)
342         ;;
343         srlz.d                                  // M0 (forces split-issue) ensure PSR.BE==0
344 (p6)    ld8 r18=[r18]                           // M0|1
345         nop.i 0
346         ;;
347         nop.m 0
348 (p6)    tbit.z.unc p8,p0=r18,0                  // I0 (dual-issues with "mov b7=r18"!)
349         nop.i 0
350         ;;
351         SSM_PSR_I(p8, p14, r25)
352 (p6)    mov b7=r18                              // I0
353 (p8)    br.dptk.many b7                         // B
355         mov r27=ar.rsc                          // M2 (12 cyc)
357  * brl.cond doesn't work as intended because the linker would convert this branch
358  * into a branch to a PLT.  Perhaps there will be a way to avoid this with some
359  * future version of the linker.  In the meantime, we just use an indirect branch
360  * instead.
361  */
362 #ifdef CONFIG_ITANIUM
363 (p6)    add r14=-8,r14                          // r14 <- addr of fsys_bubble_down entry
364         ;;
365 (p6)    ld8 r14=[r14]                           // r14 <- fsys_bubble_down
366         ;;
367 (p6)    mov b7=r14
368 (p6)    br.sptk.many b7
369 #else
370         BRL_COND_FSYS_BUBBLE_DOWN(p6)
371 #endif
372         SSM_PSR_I(p0, p14, r10)
373         mov r10=-1
374 (p10)   mov r8=EINVAL
375 (p9)    mov r8=ENOSYS
376         FSYS_RETURN
378 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
379         /*
380          * padd to make the size of this symbol constant
381          * independent of paravirtualization.
382          */
383         .align PAGE_SIZE / 8
384 #endif
385 END(__kernel_syscall_via_epc)