arch/powerpc/kernel/vector.S

   1 #include <asm/processor.h>
   2 #include <asm/ppc_asm.h>
   3 #include <asm/reg.h>
   4 #include <asm/asm-offsets.h>
   5 #include <asm/cputable.h>
   6 #include <asm/thread_info.h>
   7 #include <asm/page.h>
   8 #include <asm/ptrace.h>
   9
  10 /*
  11  * load_up_altivec(unused, unused, tsk)
  12  * Disable VMX for the task which had it previously,
  13  * and save its vector registers in its thread_struct.
  14  * Enables the VMX for use in the kernel on return.
  15  * On SMP we know the VMX is free, since we give it up every
  16  * switch (ie, no lazy save of the vector registers).
  17  */
  18 _GLOBAL(load_up_altivec)
  19         mfmsr   r5                      /* grab the current MSR */
  20         oris    r5,r5,MSR_VEC@h
  21         MTMSRD(r5)                      /* enable use of AltiVec now */
  22         isync
  23
  24 /*
  25  * For SMP, we don't do lazy VMX switching because it just gets too
  26  * horrendously complex, especially when a task switches from one CPU
  27  * to another.  Instead we call giveup_altvec in switch_to.
  28  * VRSAVE isn't dealt with here, that is done in the normal context
  29  * switch code. Note that we could rely on vrsave value to eventually
  30  * avoid saving all of the VREGs here...
  31  */
  32 #ifndef CONFIG_SMP
  33         LOAD_REG_ADDRBASE(r3, last_task_used_altivec)
  34         toreal(r3)
  35         PPC_LL  r4,ADDROFF(last_task_used_altivec)(r3)
  36         PPC_LCMPI       0,r4,0
  37         beq     1f
  38
  39         /* Save VMX state to last_task_used_altivec's THREAD struct */
  40         toreal(r4)
  41         addi    r4,r4,THREAD
  42         SAVE_32VRS(0,r5,r4)
  43         mfvscr  vr0
  44         li      r10,THREAD_VSCR
  45         stvx    vr0,r10,r4
  46         /* Disable VMX for last_task_used_altivec */
  47         PPC_LL  r5,PT_REGS(r4)
  48         toreal(r5)
  49         PPC_LL  r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
  50         lis     r10,MSR_VEC@h
  51         andc    r4,r4,r10
  52         PPC_STL r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
  53 1:
  54 #endif /* CONFIG_SMP */
  55
  56         /* Hack: if we get an altivec unavailable trap with VRSAVE
  57          * set to all zeros, we assume this is a broken application
  58          * that fails to set it properly, and thus we switch it to
  59          * all 1's
  60          */
  61         mfspr   r4,SPRN_VRSAVE
  62         cmpwi   0,r4,0
  63         bne+    1f
  64         li      r4,-1
  65         mtspr   SPRN_VRSAVE,r4
  66 1:
  67         /* enable use of VMX after return */
  68 #ifdef CONFIG_PPC32
  69         mfspr   r5,SPRN_SPRG_THREAD             /* current task's THREAD (phys) */
  70         oris    r9,r9,MSR_VEC@h
  71 #else
  72         ld      r4,PACACURRENT(r13)
  73         addi    r5,r4,THREAD            /* Get THREAD */
  74         oris    r12,r12,MSR_VEC@h
  75         std     r12,_MSR(r1)
  76 #endif
  77         li      r4,1
  78         li      r10,THREAD_VSCR
  79         stw     r4,THREAD_USED_VR(r5)
  80         lvx     vr0,r10,r5
  81         mtvscr  vr0
  82         REST_32VRS(0,r4,r5)
  83 #ifndef CONFIG_SMP
  84         /* Update last_task_used_altivec to 'current' */
  85         subi    r4,r5,THREAD            /* Back to 'current' */
  86         fromreal(r4)
  87         PPC_STL r4,ADDROFF(last_task_used_altivec)(r3)
  88 #endif /* CONFIG_SMP */
  89         /* restore registers and return */
  90         blr
  91
  92 /*
  93  * giveup_altivec(tsk)
  94  * Disable VMX for the task given as the argument,
  95  * and save the vector registers in its thread_struct.
  96  * Enables the VMX for use in the kernel on return.
  97  */
  98 _GLOBAL(giveup_altivec)
  99         mfmsr   r5
 100         oris    r5,r5,MSR_VEC@h
 101         SYNC
 102         MTMSRD(r5)                      /* enable use of VMX now */
 103         isync
 104         PPC_LCMPI       0,r3,0
 105         beqlr                           /* if no previous owner, done */
 106         addi    r3,r3,THREAD            /* want THREAD of task */
 107         PPC_LL  r5,PT_REGS(r3)
 108         PPC_LCMPI       0,r5,0
 109         SAVE_32VRS(0,r4,r3)
 110         mfvscr  vr0
 111         li      r4,THREAD_VSCR
 112         stvx    vr0,r4,r3
 113         beq     1f
 114         PPC_LL  r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 115 #ifdef CONFIG_VSX
 116 BEGIN_FTR_SECTION
 117         lis     r3,(MSR_VEC|MSR_VSX)@h
 118 FTR_SECTION_ELSE
 119         lis     r3,MSR_VEC@h
 120 ALT_FTR_SECTION_END_IFSET(CPU_FTR_VSX)
 121 #else
 122         lis     r3,MSR_VEC@h
 123 #endif
 124         andc    r4,r4,r3                /* disable FP for previous task */
 125         PPC_STL r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 126 1:
 127 #ifndef CONFIG_SMP
 128         li      r5,0
 129         LOAD_REG_ADDRBASE(r4,last_task_used_altivec)
 130         PPC_STL r5,ADDROFF(last_task_used_altivec)(r4)
 131 #endif /* CONFIG_SMP */
 132         blr
 133
 134 #ifdef CONFIG_VSX
 135
 136 #ifdef CONFIG_PPC32
 137 #error This asm code isn't ready for 32-bit kernels
 138 #endif
 139
 140 /*
 141  * load_up_vsx(unused, unused, tsk)
 142  * Disable VSX for the task which had it previously,
 143  * and save its vector registers in its thread_struct.
 144  * Reuse the fp and vsx saves, but first check to see if they have
 145  * been saved already.
 146  */
 147 _GLOBAL(load_up_vsx)
 148 /* Load FP and VSX registers if they haven't been done yet */
 149         andi.   r5,r12,MSR_FP
 150         beql+   load_up_fpu             /* skip if already loaded */
 151         andis.  r5,r12,MSR_VEC@h
 152         beql+   load_up_altivec         /* skip if already loaded */
 153
 154 #ifndef CONFIG_SMP
 155         ld      r3,last_task_used_vsx@got(r2)
 156         ld      r4,0(r3)
 157         cmpdi   0,r4,0
 158         beq     1f
 159         /* Disable VSX for last_task_used_vsx */
 160         addi    r4,r4,THREAD
 161         ld      r5,PT_REGS(r4)
 162         ld      r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 163         lis     r6,MSR_VSX@h
 164         andc    r6,r4,r6
 165         std     r6,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 166 1:
 167 #endif /* CONFIG_SMP */
 168         ld      r4,PACACURRENT(r13)
 169         addi    r4,r4,THREAD            /* Get THREAD */
 170         li      r6,1
 171         stw     r6,THREAD_USED_VSR(r4) /* ... also set thread used vsr */
 172         /* enable use of VSX after return */
 173         oris    r12,r12,MSR_VSX@h
 174         std     r12,_MSR(r1)
 175 #ifndef CONFIG_SMP
 176         /* Update last_task_used_vsx to 'current' */
 177         ld      r4,PACACURRENT(r13)
 178         std     r4,0(r3)
 179 #endif /* CONFIG_SMP */
 180         b       fast_exception_return
 181
 182 /*
 183  * __giveup_vsx(tsk)
 184  * Disable VSX for the task given as the argument.
 185  * Does NOT save vsx registers.
 186  * Enables the VSX for use in the kernel on return.
 187  */
 188 _GLOBAL(__giveup_vsx)
 189         mfmsr   r5
 190         oris    r5,r5,MSR_VSX@h
 191         mtmsrd  r5                      /* enable use of VSX now */
 192         isync
 193
 194         cmpdi   0,r3,0
 195         beqlr-                          /* if no previous owner, done */
 196         addi    r3,r3,THREAD            /* want THREAD of task */
 197         ld      r5,PT_REGS(r3)
 198         cmpdi   0,r5,0
 199         beq     1f
 200         ld      r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 201         lis     r3,MSR_VSX@h
 202         andc    r4,r4,r3                /* disable VSX for previous task */
 203         std     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 204 1:
 205 #ifndef CONFIG_SMP
 206         li      r5,0
 207         ld      r4,last_task_used_vsx@got(r2)
 208         std     r5,0(r4)
 209 #endif /* CONFIG_SMP */
 210         blr
 211
 212 #endif /* CONFIG_VSX */
 213
 214
 215 /*
 216  * The routines below are in assembler so we can closely control the
 217  * usage of floating-point registers.  These routines must be called
 218  * with preempt disabled.
 219  */
 220 #ifdef CONFIG_PPC32
 221         .data
 222 fpzero:
 223         .long   0
 224 fpone:
 225         .long   0x3f800000      /* 1.0 in single-precision FP */
 226 fphalf:
 227         .long   0x3f000000      /* 0.5 in single-precision FP */
 228
 229 #define LDCONST(fr, name)       \
 230         lis     r11,name@ha;    \
 231         lfs     fr,name@l(r11)
 232 #else
 233
 234         .section ".toc","aw"
 235 fpzero:
 236         .tc     FD_0_0[TC],0
 237 fpone:
 238         .tc     FD_3ff00000_0[TC],0x3ff0000000000000    /* 1.0 */
 239 fphalf:
 240         .tc     FD_3fe00000_0[TC],0x3fe0000000000000    /* 0.5 */
 241
 242 #define LDCONST(fr, name)       \
 243         lfd     fr,name@toc(r2)
 244 #endif
 245
 246         .text
 247 /*
 248  * Internal routine to enable floating point and set FPSCR to 0.
 249  * Don't call it from C; it doesn't use the normal calling convention.
 250  */
 251 fpenable:
 252 #ifdef CONFIG_PPC32
 253         stwu    r1,-64(r1)
 254 #else
 255         stdu    r1,-64(r1)
 256 #endif
 257         mfmsr   r10
 258         ori     r11,r10,MSR_FP
 259         mtmsr   r11
 260         isync
 261         stfd    fr0,24(r1)
 262         stfd    fr1,16(r1)
 263         stfd    fr31,8(r1)
 264         LDCONST(fr1, fpzero)
 265         mffs    fr31
 266         MTFSF_L(fr1)
 267         blr
 268
 269 fpdisable:
 270         mtlr    r12
 271         MTFSF_L(fr31)
 272         lfd     fr31,8(r1)
 273         lfd     fr1,16(r1)
 274         lfd     fr0,24(r1)
 275         mtmsr   r10
 276         isync
 277         addi    r1,r1,64
 278         blr
 279
 280 /*
 281  * Vector add, floating point.
 282  */
 283 _GLOBAL(vaddfp)
 284         mflr    r12
 285         bl      fpenable
 286         li      r0,4
 287         mtctr   r0
 288         li      r6,0
 289 1:      lfsx    fr0,r4,r6
 290         lfsx    fr1,r5,r6
 291         fadds   fr0,fr0,fr1
 292         stfsx   fr0,r3,r6
 293         addi    r6,r6,4
 294         bdnz    1b
 295         b       fpdisable
 296
 297 /*
 298  * Vector subtract, floating point.
 299  */
 300 _GLOBAL(vsubfp)
 301         mflr    r12
 302         bl      fpenable
 303         li      r0,4
 304         mtctr   r0
 305         li      r6,0
 306 1:      lfsx    fr0,r4,r6
 307         lfsx    fr1,r5,r6
 308         fsubs   fr0,fr0,fr1
 309         stfsx   fr0,r3,r6
 310         addi    r6,r6,4
 311         bdnz    1b
 312         b       fpdisable
 313
 314 /*
 315  * Vector multiply and add, floating point.
 316  */
 317 _GLOBAL(vmaddfp)
 318         mflr    r12
 319         bl      fpenable
 320         stfd    fr2,32(r1)
 321         li      r0,4
 322         mtctr   r0
 323         li      r7,0
 324 1:      lfsx    fr0,r4,r7
 325         lfsx    fr1,r5,r7
 326         lfsx    fr2,r6,r7
 327         fmadds  fr0,fr0,fr2,fr1
 328         stfsx   fr0,r3,r7
 329         addi    r7,r7,4
 330         bdnz    1b
 331         lfd     fr2,32(r1)
 332         b       fpdisable
 333
 334 /*
 335  * Vector negative multiply and subtract, floating point.
 336  */
 337 _GLOBAL(vnmsubfp)
 338         mflr    r12
 339         bl      fpenable
 340         stfd    fr2,32(r1)
 341         li      r0,4
 342         mtctr   r0
 343         li      r7,0
 344 1:      lfsx    fr0,r4,r7
 345         lfsx    fr1,r5,r7
 346         lfsx    fr2,r6,r7
 347         fnmsubs fr0,fr0,fr2,fr1
 348         stfsx   fr0,r3,r7
 349         addi    r7,r7,4
 350         bdnz    1b
 351         lfd     fr2,32(r1)
 352         b       fpdisable
 353
 354 /*
 355  * Vector reciprocal estimate.  We just compute 1.0/x.
 356  * r3 -> destination, r4 -> source.
 357  */
 358 _GLOBAL(vrefp)
 359         mflr    r12
 360         bl      fpenable
 361         li      r0,4
 362         LDCONST(fr1, fpone)
 363         mtctr   r0
 364         li      r6,0
 365 1:      lfsx    fr0,r4,r6
 366         fdivs   fr0,fr1,fr0
 367         stfsx   fr0,r3,r6
 368         addi    r6,r6,4
 369         bdnz    1b
 370         b       fpdisable
 371
 372 /*
 373  * Vector reciprocal square-root estimate, floating point.
 374  * We use the frsqrte instruction for the initial estimate followed
 375  * by 2 iterations of Newton-Raphson to get sufficient accuracy.
 376  * r3 -> destination, r4 -> source.
 377  */
 378 _GLOBAL(vrsqrtefp)
 379         mflr    r12
 380         bl      fpenable
 381         stfd    fr2,32(r1)
 382         stfd    fr3,40(r1)
 383         stfd    fr4,48(r1)
 384         stfd    fr5,56(r1)
 385         li      r0,4
 386         LDCONST(fr4, fpone)
 387         LDCONST(fr5, fphalf)
 388         mtctr   r0
 389         li      r6,0
 390 1:      lfsx    fr0,r4,r6
 391         frsqrte fr1,fr0         /* r = frsqrte(s) */
 392         fmuls   fr3,fr1,fr0     /* r * s */
 393         fmuls   fr2,fr1,fr5     /* r * 0.5 */
 394         fnmsubs fr3,fr1,fr3,fr4 /* 1 - s * r * r */
 395         fmadds  fr1,fr2,fr3,fr1 /* r = r + 0.5 * r * (1 - s * r * r) */
 396         fmuls   fr3,fr1,fr0     /* r * s */
 397         fmuls   fr2,fr1,fr5     /* r * 0.5 */
 398         fnmsubs fr3,fr1,fr3,fr4 /* 1 - s * r * r */
 399         fmadds  fr1,fr2,fr3,fr1 /* r = r + 0.5 * r * (1 - s * r * r) */
 400         stfsx   fr1,r3,r6
 401         addi    r6,r6,4
 402         bdnz    1b
 403         lfd     fr5,56(r1)
 404         lfd     fr4,48(r1)
 405         lfd     fr3,40(r1)
 406         lfd     fr2,32(r1)
 407         b       fpdisable