Linux 5.6.13
[linux/fpc-iii.git] / arch / riscv / kernel / entry.S
blob208702d8c18eeac291ca8ef21eeec977d93af570
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 /*
3  * Copyright (C) 2012 Regents of the University of California
4  * Copyright (C) 2017 SiFive
5  */
7 #include <linux/init.h>
8 #include <linux/linkage.h>
10 #include <asm/asm.h>
11 #include <asm/csr.h>
12 #include <asm/unistd.h>
13 #include <asm/thread_info.h>
14 #include <asm/asm-offsets.h>
16         .text
17         .altmacro
20  * Prepares to enter a system call or exception by saving all registers to the
21  * stack.
22  */
23         .macro SAVE_ALL
24         LOCAL _restore_kernel_tpsp
25         LOCAL _save_context
27         /*
28          * If coming from userspace, preserve the user thread pointer and load
29          * the kernel thread pointer.  If we came from the kernel, the scratch
30          * register will contain 0, and we should continue on the current TP.
31          */
32         csrrw tp, CSR_SCRATCH, tp
33         bnez tp, _save_context
35 _restore_kernel_tpsp:
36         csrr tp, CSR_SCRATCH
37         REG_S sp, TASK_TI_KERNEL_SP(tp)
38 _save_context:
39         REG_S sp, TASK_TI_USER_SP(tp)
40         REG_L sp, TASK_TI_KERNEL_SP(tp)
41         addi sp, sp, -(PT_SIZE_ON_STACK)
42         REG_S x1,  PT_RA(sp)
43         REG_S x3,  PT_GP(sp)
44         REG_S x5,  PT_T0(sp)
45         REG_S x6,  PT_T1(sp)
46         REG_S x7,  PT_T2(sp)
47         REG_S x8,  PT_S0(sp)
48         REG_S x9,  PT_S1(sp)
49         REG_S x10, PT_A0(sp)
50         REG_S x11, PT_A1(sp)
51         REG_S x12, PT_A2(sp)
52         REG_S x13, PT_A3(sp)
53         REG_S x14, PT_A4(sp)
54         REG_S x15, PT_A5(sp)
55         REG_S x16, PT_A6(sp)
56         REG_S x17, PT_A7(sp)
57         REG_S x18, PT_S2(sp)
58         REG_S x19, PT_S3(sp)
59         REG_S x20, PT_S4(sp)
60         REG_S x21, PT_S5(sp)
61         REG_S x22, PT_S6(sp)
62         REG_S x23, PT_S7(sp)
63         REG_S x24, PT_S8(sp)
64         REG_S x25, PT_S9(sp)
65         REG_S x26, PT_S10(sp)
66         REG_S x27, PT_S11(sp)
67         REG_S x28, PT_T3(sp)
68         REG_S x29, PT_T4(sp)
69         REG_S x30, PT_T5(sp)
70         REG_S x31, PT_T6(sp)
72         /*
73          * Disable user-mode memory access as it should only be set in the
74          * actual user copy routines.
75          *
76          * Disable the FPU to detect illegal usage of floating point in kernel
77          * space.
78          */
79         li t0, SR_SUM | SR_FS
81         REG_L s0, TASK_TI_USER_SP(tp)
82         csrrc s1, CSR_STATUS, t0
83         csrr s2, CSR_EPC
84         csrr s3, CSR_TVAL
85         csrr s4, CSR_CAUSE
86         csrr s5, CSR_SCRATCH
87         REG_S s0, PT_SP(sp)
88         REG_S s1, PT_STATUS(sp)
89         REG_S s2, PT_EPC(sp)
90         REG_S s3, PT_BADADDR(sp)
91         REG_S s4, PT_CAUSE(sp)
92         REG_S s5, PT_TP(sp)
93         .endm
96  * Prepares to return from a system call or exception by restoring all
97  * registers from the stack.
98  */
99         .macro RESTORE_ALL
100         REG_L a0, PT_STATUS(sp)
101         /*
102          * The current load reservation is effectively part of the processor's
103          * state, in the sense that load reservations cannot be shared between
104          * different hart contexts.  We can't actually save and restore a load
105          * reservation, so instead here we clear any existing reservation --
106          * it's always legal for implementations to clear load reservations at
107          * any point (as long as the forward progress guarantee is kept, but
108          * we'll ignore that here).
109          *
110          * Dangling load reservations can be the result of taking a trap in the
111          * middle of an LR/SC sequence, but can also be the result of a taken
112          * forward branch around an SC -- which is how we implement CAS.  As a
113          * result we need to clear reservations between the last CAS and the
114          * jump back to the new context.  While it is unlikely the store
115          * completes, implementations are allowed to expand reservations to be
116          * arbitrarily large.
117          */
118         REG_L  a2, PT_EPC(sp)
119         REG_SC x0, a2, PT_EPC(sp)
121         csrw CSR_STATUS, a0
122         csrw CSR_EPC, a2
124         REG_L x1,  PT_RA(sp)
125         REG_L x3,  PT_GP(sp)
126         REG_L x4,  PT_TP(sp)
127         REG_L x5,  PT_T0(sp)
128         REG_L x6,  PT_T1(sp)
129         REG_L x7,  PT_T2(sp)
130         REG_L x8,  PT_S0(sp)
131         REG_L x9,  PT_S1(sp)
132         REG_L x10, PT_A0(sp)
133         REG_L x11, PT_A1(sp)
134         REG_L x12, PT_A2(sp)
135         REG_L x13, PT_A3(sp)
136         REG_L x14, PT_A4(sp)
137         REG_L x15, PT_A5(sp)
138         REG_L x16, PT_A6(sp)
139         REG_L x17, PT_A7(sp)
140         REG_L x18, PT_S2(sp)
141         REG_L x19, PT_S3(sp)
142         REG_L x20, PT_S4(sp)
143         REG_L x21, PT_S5(sp)
144         REG_L x22, PT_S6(sp)
145         REG_L x23, PT_S7(sp)
146         REG_L x24, PT_S8(sp)
147         REG_L x25, PT_S9(sp)
148         REG_L x26, PT_S10(sp)
149         REG_L x27, PT_S11(sp)
150         REG_L x28, PT_T3(sp)
151         REG_L x29, PT_T4(sp)
152         REG_L x30, PT_T5(sp)
153         REG_L x31, PT_T6(sp)
155         REG_L x2,  PT_SP(sp)
156         .endm
158 #if !IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPTION)
159 .set resume_kernel, restore_all
160 #endif
162 ENTRY(handle_exception)
163         SAVE_ALL
165         /*
166          * Set the scratch register to 0, so that if a recursive exception
167          * occurs, the exception vector knows it came from the kernel
168          */
169         csrw CSR_SCRATCH, x0
171         /* Load the global pointer */
172 .option push
173 .option norelax
174         la gp, __global_pointer$
175 .option pop
177         la ra, ret_from_exception
178         /*
179          * MSB of cause differentiates between
180          * interrupts and exceptions
181          */
182         bge s4, zero, 1f
184         /* Handle interrupts */
185         move a0, sp /* pt_regs */
186         tail do_IRQ
188         /*
189          * Exceptions run with interrupts enabled or disabled depending on the
190          * state of SR_PIE in m/sstatus.
191          */
192         andi t0, s1, SR_PIE
193         beqz t0, 1f
194         csrs CSR_STATUS, SR_IE
197         /* Handle syscalls */
198         li t0, EXC_SYSCALL
199         beq s4, t0, handle_syscall
201         /* Handle other exceptions */
202         slli t0, s4, RISCV_LGPTR
203         la t1, excp_vect_table
204         la t2, excp_vect_table_end
205         move a0, sp /* pt_regs */
206         add t0, t1, t0
207         /* Check if exception code lies within bounds */
208         bgeu t0, t2, 1f
209         REG_L t0, 0(t0)
210         jr t0
212         tail do_trap_unknown
214 handle_syscall:
215          /* save the initial A0 value (needed in signal handlers) */
216         REG_S a0, PT_ORIG_A0(sp)
217         /*
218          * Advance SEPC to avoid executing the original
219          * scall instruction on sret
220          */
221         addi s2, s2, 0x4
222         REG_S s2, PT_EPC(sp)
223         /* Trace syscalls, but only if requested by the user. */
224         REG_L t0, TASK_TI_FLAGS(tp)
225         andi t0, t0, _TIF_SYSCALL_WORK
226         bnez t0, handle_syscall_trace_enter
227 check_syscall_nr:
228         /* Check to make sure we don't jump to a bogus syscall number. */
229         li t0, __NR_syscalls
230         la s0, sys_ni_syscall
231         /*
232          * Syscall number held in a7.
233          * If syscall number is above allowed value, redirect to ni_syscall.
234          */
235         bge a7, t0, 1f
236         /*
237          * Check if syscall is rejected by tracer, i.e., a7 == -1.
238          * If yes, we pretend it was executed.
239          */
240         li t1, -1
241         beq a7, t1, ret_from_syscall_rejected
242         blt a7, t1, 1f
243         /* Call syscall */
244         la s0, sys_call_table
245         slli t0, a7, RISCV_LGPTR
246         add s0, s0, t0
247         REG_L s0, 0(s0)
249         jalr s0
251 ret_from_syscall:
252         /* Set user a0 to kernel a0 */
253         REG_S a0, PT_A0(sp)
254         /*
255          * We didn't execute the actual syscall.
256          * Seccomp already set return value for the current task pt_regs.
257          * (If it was configured with SECCOMP_RET_ERRNO/TRACE)
258          */
259 ret_from_syscall_rejected:
260         /* Trace syscalls, but only if requested by the user. */
261         REG_L t0, TASK_TI_FLAGS(tp)
262         andi t0, t0, _TIF_SYSCALL_WORK
263         bnez t0, handle_syscall_trace_exit
265 ret_from_exception:
266         REG_L s0, PT_STATUS(sp)
267         csrc CSR_STATUS, SR_IE
268 #ifdef CONFIG_RISCV_M_MODE
269         /* the MPP value is too large to be used as an immediate arg for addi */
270         li t0, SR_MPP
271         and s0, s0, t0
272 #else
273         andi s0, s0, SR_SPP
274 #endif
275         bnez s0, resume_kernel
277 resume_userspace:
278         /* Interrupts must be disabled here so flags are checked atomically */
279         REG_L s0, TASK_TI_FLAGS(tp) /* current_thread_info->flags */
280         andi s1, s0, _TIF_WORK_MASK
281         bnez s1, work_pending
283         /* Save unwound kernel stack pointer in thread_info */
284         addi s0, sp, PT_SIZE_ON_STACK
285         REG_S s0, TASK_TI_KERNEL_SP(tp)
287         /*
288          * Save TP into the scratch register , so we can find the kernel data
289          * structures again.
290          */
291         csrw CSR_SCRATCH, tp
293 restore_all:
294         RESTORE_ALL
295 #ifdef CONFIG_RISCV_M_MODE
296         mret
297 #else
298         sret
299 #endif
301 #if IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPTION)
302 resume_kernel:
303         REG_L s0, TASK_TI_PREEMPT_COUNT(tp)
304         bnez s0, restore_all
305         REG_L s0, TASK_TI_FLAGS(tp)
306         andi s0, s0, _TIF_NEED_RESCHED
307         beqz s0, restore_all
308         call preempt_schedule_irq
309         j restore_all
310 #endif
312 work_pending:
313         /* Enter slow path for supplementary processing */
314         la ra, ret_from_exception
315         andi s1, s0, _TIF_NEED_RESCHED
316         bnez s1, work_resched
317 work_notifysig:
318         /* Handle pending signals and notify-resume requests */
319         csrs CSR_STATUS, SR_IE /* Enable interrupts for do_notify_resume() */
320         move a0, sp /* pt_regs */
321         move a1, s0 /* current_thread_info->flags */
322         tail do_notify_resume
323 work_resched:
324         tail schedule
326 /* Slow paths for ptrace. */
327 handle_syscall_trace_enter:
328         move a0, sp
329         call do_syscall_trace_enter
330         move t0, a0
331         REG_L a0, PT_A0(sp)
332         REG_L a1, PT_A1(sp)
333         REG_L a2, PT_A2(sp)
334         REG_L a3, PT_A3(sp)
335         REG_L a4, PT_A4(sp)
336         REG_L a5, PT_A5(sp)
337         REG_L a6, PT_A6(sp)
338         REG_L a7, PT_A7(sp)
339         bnez t0, ret_from_syscall_rejected
340         j check_syscall_nr
341 handle_syscall_trace_exit:
342         move a0, sp
343         call do_syscall_trace_exit
344         j ret_from_exception
346 END(handle_exception)
348 ENTRY(ret_from_fork)
349         la ra, ret_from_exception
350         tail schedule_tail
351 ENDPROC(ret_from_fork)
353 ENTRY(ret_from_kernel_thread)
354         call schedule_tail
355         /* Call fn(arg) */
356         la ra, ret_from_exception
357         move a0, s1
358         jr s0
359 ENDPROC(ret_from_kernel_thread)
363  * Integer register context switch
364  * The callee-saved registers must be saved and restored.
366  *   a0: previous task_struct (must be preserved across the switch)
367  *   a1: next task_struct
369  * The value of a0 and a1 must be preserved by this function, as that's how
370  * arguments are passed to schedule_tail.
371  */
372 ENTRY(__switch_to)
373         /* Save context into prev->thread */
374         li    a4,  TASK_THREAD_RA
375         add   a3, a0, a4
376         add   a4, a1, a4
377         REG_S ra,  TASK_THREAD_RA_RA(a3)
378         REG_S sp,  TASK_THREAD_SP_RA(a3)
379         REG_S s0,  TASK_THREAD_S0_RA(a3)
380         REG_S s1,  TASK_THREAD_S1_RA(a3)
381         REG_S s2,  TASK_THREAD_S2_RA(a3)
382         REG_S s3,  TASK_THREAD_S3_RA(a3)
383         REG_S s4,  TASK_THREAD_S4_RA(a3)
384         REG_S s5,  TASK_THREAD_S5_RA(a3)
385         REG_S s6,  TASK_THREAD_S6_RA(a3)
386         REG_S s7,  TASK_THREAD_S7_RA(a3)
387         REG_S s8,  TASK_THREAD_S8_RA(a3)
388         REG_S s9,  TASK_THREAD_S9_RA(a3)
389         REG_S s10, TASK_THREAD_S10_RA(a3)
390         REG_S s11, TASK_THREAD_S11_RA(a3)
391         /* Restore context from next->thread */
392         REG_L ra,  TASK_THREAD_RA_RA(a4)
393         REG_L sp,  TASK_THREAD_SP_RA(a4)
394         REG_L s0,  TASK_THREAD_S0_RA(a4)
395         REG_L s1,  TASK_THREAD_S1_RA(a4)
396         REG_L s2,  TASK_THREAD_S2_RA(a4)
397         REG_L s3,  TASK_THREAD_S3_RA(a4)
398         REG_L s4,  TASK_THREAD_S4_RA(a4)
399         REG_L s5,  TASK_THREAD_S5_RA(a4)
400         REG_L s6,  TASK_THREAD_S6_RA(a4)
401         REG_L s7,  TASK_THREAD_S7_RA(a4)
402         REG_L s8,  TASK_THREAD_S8_RA(a4)
403         REG_L s9,  TASK_THREAD_S9_RA(a4)
404         REG_L s10, TASK_THREAD_S10_RA(a4)
405         REG_L s11, TASK_THREAD_S11_RA(a4)
406         /* Swap the CPU entry around. */
407         lw a3, TASK_TI_CPU(a0)
408         lw a4, TASK_TI_CPU(a1)
409         sw a3, TASK_TI_CPU(a1)
410         sw a4, TASK_TI_CPU(a0)
411 #if TASK_TI != 0
412 #error "TASK_TI != 0: tp will contain a 'struct thread_info', not a 'struct task_struct' so get_current() won't work."
413         addi tp, a1, TASK_TI
414 #else
415         move tp, a1
416 #endif
417         ret
418 ENDPROC(__switch_to)
420 #ifndef CONFIG_MMU
421 #define do_page_fault do_trap_unknown
422 #endif
424         .section ".rodata"
425         /* Exception vector table */
426 ENTRY(excp_vect_table)
427         RISCV_PTR do_trap_insn_misaligned
428         RISCV_PTR do_trap_insn_fault
429         RISCV_PTR do_trap_insn_illegal
430         RISCV_PTR do_trap_break
431         RISCV_PTR do_trap_load_misaligned
432         RISCV_PTR do_trap_load_fault
433         RISCV_PTR do_trap_store_misaligned
434         RISCV_PTR do_trap_store_fault
435         RISCV_PTR do_trap_ecall_u /* system call, gets intercepted */
436         RISCV_PTR do_trap_ecall_s
437         RISCV_PTR do_trap_unknown
438         RISCV_PTR do_trap_ecall_m
439         RISCV_PTR do_page_fault   /* instruction page fault */
440         RISCV_PTR do_page_fault   /* load page fault */
441         RISCV_PTR do_trap_unknown
442         RISCV_PTR do_page_fault   /* store page fault */
443 excp_vect_table_end:
444 END(excp_vect_table)
446 #ifndef CONFIG_MMU
447 ENTRY(__user_rt_sigreturn)
448         li a7, __NR_rt_sigreturn
449         scall
450 END(__user_rt_sigreturn)
451 #endif