WIP FPC-III support
[linux/fpc-iii.git] / arch / arm / vfp / vfphw.S
blobd5837bf05a9a53ed3ea9befc26e7efa9ceb017ea
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 /*
3  *  linux/arch/arm/vfp/vfphw.S
4  *
5  *  Copyright (C) 2004 ARM Limited.
6  *  Written by Deep Blue Solutions Limited.
7  *
8  * This code is called from the kernel's undefined instruction trap.
9  * r9 holds the return address for successful handling.
10  * lr holds the return address for unrecognised instructions.
11  * r10 points at the start of the private FP workspace in the thread structure
12  * sp points to a struct pt_regs (as defined in include/asm/proc/ptrace.h)
13  */
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/linkage.h>
16 #include <asm/thread_info.h>
17 #include <asm/vfpmacros.h>
18 #include <linux/kern_levels.h>
19 #include <asm/assembler.h>
20 #include <asm/asm-offsets.h>
22         .macro  DBGSTR, str
23 #ifdef DEBUG
24         stmfd   sp!, {r0-r3, ip, lr}
25         ldr     r0, =1f
26         bl      printk
27         ldmfd   sp!, {r0-r3, ip, lr}
29         .pushsection .rodata, "a"
30 1:      .ascii  KERN_DEBUG "VFP: \str\n"
31         .byte   0
32         .previous
33 #endif
34         .endm
36         .macro  DBGSTR1, str, arg
37 #ifdef DEBUG
38         stmfd   sp!, {r0-r3, ip, lr}
39         mov     r1, \arg
40         ldr     r0, =1f
41         bl      printk
42         ldmfd   sp!, {r0-r3, ip, lr}
44         .pushsection .rodata, "a"
45 1:      .ascii  KERN_DEBUG "VFP: \str\n"
46         .byte   0
47         .previous
48 #endif
49         .endm
51         .macro  DBGSTR3, str, arg1, arg2, arg3
52 #ifdef DEBUG
53         stmfd   sp!, {r0-r3, ip, lr}
54         mov     r3, \arg3
55         mov     r2, \arg2
56         mov     r1, \arg1
57         ldr     r0, =1f
58         bl      printk
59         ldmfd   sp!, {r0-r3, ip, lr}
61         .pushsection .rodata, "a"
62 1:      .ascii  KERN_DEBUG "VFP: \str\n"
63         .byte   0
64         .previous
65 #endif
66         .endm
69 @ VFP hardware support entry point.
71 @  r0  = instruction opcode (32-bit ARM or two 16-bit Thumb)
72 @  r2  = PC value to resume execution after successful emulation
73 @  r9  = normal "successful" return address
74 @  r10 = vfp_state union
75 @  r11 = CPU number
76 @  lr  = unrecognised instruction return address
77 @  IRQs enabled.
78 ENTRY(vfp_support_entry)
79         DBGSTR3 "instr %08x pc %08x state %p", r0, r2, r10
81         .fpu    vfpv2
82         VFPFMRX r1, FPEXC               @ Is the VFP enabled?
83         DBGSTR1 "fpexc %08x", r1
84         tst     r1, #FPEXC_EN
85         bne     look_for_VFP_exceptions @ VFP is already enabled
87         DBGSTR1 "enable %x", r10
88         ldr     r3, vfp_current_hw_state_address
89         orr     r1, r1, #FPEXC_EN       @ user FPEXC has the enable bit set
90         ldr     r4, [r3, r11, lsl #2]   @ vfp_current_hw_state pointer
91         bic     r5, r1, #FPEXC_EX       @ make sure exceptions are disabled
92         cmp     r4, r10                 @ this thread owns the hw context?
93 #ifndef CONFIG_SMP
94         @ For UP, checking that this thread owns the hw context is
95         @ sufficient to determine that the hardware state is valid.
96         beq     vfp_hw_state_valid
98         @ On UP, we lazily save the VFP context.  As a different
99         @ thread wants ownership of the VFP hardware, save the old
100         @ state if there was a previous (valid) owner.
102         VFPFMXR FPEXC, r5               @ enable VFP, disable any pending
103                                         @ exceptions, so we can get at the
104                                         @ rest of it
106         DBGSTR1 "save old state %p", r4
107         cmp     r4, #0                  @ if the vfp_current_hw_state is NULL
108         beq     vfp_reload_hw           @ then the hw state needs reloading
109         VFPFSTMIA r4, r5                @ save the working registers
110         VFPFMRX r5, FPSCR               @ current status
111 #ifndef CONFIG_CPU_FEROCEON
112         tst     r1, #FPEXC_EX           @ is there additional state to save?
113         beq     1f
114         VFPFMRX r6, FPINST              @ FPINST (only if FPEXC.EX is set)
115         tst     r1, #FPEXC_FP2V         @ is there an FPINST2 to read?
116         beq     1f
117         VFPFMRX r8, FPINST2             @ FPINST2 if needed (and present)
119 #endif
120         stmia   r4, {r1, r5, r6, r8}    @ save FPEXC, FPSCR, FPINST, FPINST2
121 vfp_reload_hw:
123 #else
124         @ For SMP, if this thread does not own the hw context, then we
125         @ need to reload it.  No need to save the old state as on SMP,
126         @ we always save the state when we switch away from a thread.
127         bne     vfp_reload_hw
129         @ This thread has ownership of the current hardware context.
130         @ However, it may have been migrated to another CPU, in which
131         @ case the saved state is newer than the hardware context.
132         @ Check this by looking at the CPU number which the state was
133         @ last loaded onto.
134         ldr     ip, [r10, #VFP_CPU]
135         teq     ip, r11
136         beq     vfp_hw_state_valid
138 vfp_reload_hw:
139         @ We're loading this threads state into the VFP hardware. Update
140         @ the CPU number which contains the most up to date VFP context.
141         str     r11, [r10, #VFP_CPU]
143         VFPFMXR FPEXC, r5               @ enable VFP, disable any pending
144                                         @ exceptions, so we can get at the
145                                         @ rest of it
146 #endif
148         DBGSTR1 "load state %p", r10
149         str     r10, [r3, r11, lsl #2]  @ update the vfp_current_hw_state pointer
150                                         @ Load the saved state back into the VFP
151         VFPFLDMIA r10, r5               @ reload the working registers while
152                                         @ FPEXC is in a safe state
153         ldmia   r10, {r1, r5, r6, r8}   @ load FPEXC, FPSCR, FPINST, FPINST2
154 #ifndef CONFIG_CPU_FEROCEON
155         tst     r1, #FPEXC_EX           @ is there additional state to restore?
156         beq     1f
157         VFPFMXR FPINST, r6              @ restore FPINST (only if FPEXC.EX is set)
158         tst     r1, #FPEXC_FP2V         @ is there an FPINST2 to write?
159         beq     1f
160         VFPFMXR FPINST2, r8             @ FPINST2 if needed (and present)
162 #endif
163         VFPFMXR FPSCR, r5               @ restore status
165 @ The context stored in the VFP hardware is up to date with this thread
166 vfp_hw_state_valid:
167         tst     r1, #FPEXC_EX
168         bne     process_exception       @ might as well handle the pending
169                                         @ exception before retrying branch
170                                         @ out before setting an FPEXC that
171                                         @ stops us reading stuff
172         VFPFMXR FPEXC, r1               @ Restore FPEXC last
173         sub     r2, r2, #4              @ Retry current instruction - if Thumb
174         str     r2, [sp, #S_PC]         @ mode it's two 16-bit instructions,
175                                         @ else it's one 32-bit instruction, so
176                                         @ always subtract 4 from the following
177                                         @ instruction address.
178         dec_preempt_count_ti r10, r4
179         ret     r9                      @ we think we have handled things
182 look_for_VFP_exceptions:
183         @ Check for synchronous or asynchronous exception
184         tst     r1, #FPEXC_EX | FPEXC_DEX
185         bne     process_exception
186         @ On some implementations of the VFP subarch 1, setting FPSCR.IXE
187         @ causes all the CDP instructions to be bounced synchronously without
188         @ setting the FPEXC.EX bit
189         VFPFMRX r5, FPSCR
190         tst     r5, #FPSCR_IXE
191         bne     process_exception
193         tst     r5, #FPSCR_LENGTH_MASK
194         beq     skip
195         orr     r1, r1, #FPEXC_DEX
196         b       process_exception
197 skip:
199         @ Fall into hand on to next handler - appropriate coproc instr
200         @ not recognised by VFP
202         DBGSTR  "not VFP"
203         dec_preempt_count_ti r10, r4
204         ret     lr
206 process_exception:
207         DBGSTR  "bounce"
208         mov     r2, sp                  @ nothing stacked - regdump is at TOS
209         mov     lr, r9                  @ setup for a return to the user code.
211         @ Now call the C code to package up the bounce to the support code
212         @   r0 holds the trigger instruction
213         @   r1 holds the FPEXC value
214         @   r2 pointer to register dump
215         b       VFP_bounce              @ we have handled this - the support
216                                         @ code will raise an exception if
217                                         @ required. If not, the user code will
218                                         @ retry the faulted instruction
219 ENDPROC(vfp_support_entry)
221 ENTRY(vfp_save_state)
222         @ Save the current VFP state
223         @ r0 - save location
224         @ r1 - FPEXC
225         DBGSTR1 "save VFP state %p", r0
226         VFPFSTMIA r0, r2                @ save the working registers
227         VFPFMRX r2, FPSCR               @ current status
228         tst     r1, #FPEXC_EX           @ is there additional state to save?
229         beq     1f
230         VFPFMRX r3, FPINST              @ FPINST (only if FPEXC.EX is set)
231         tst     r1, #FPEXC_FP2V         @ is there an FPINST2 to read?
232         beq     1f
233         VFPFMRX r12, FPINST2            @ FPINST2 if needed (and present)
235         stmia   r0, {r1, r2, r3, r12}   @ save FPEXC, FPSCR, FPINST, FPINST2
236         ret     lr
237 ENDPROC(vfp_save_state)
239         .align
240 vfp_current_hw_state_address:
241         .word   vfp_current_hw_state
243         .macro  tbl_branch, base, tmp, shift
244 #ifdef CONFIG_THUMB2_KERNEL
245         adr     \tmp, 1f
246         add     \tmp, \tmp, \base, lsl \shift
247         ret     \tmp
248 #else
249         add     pc, pc, \base, lsl \shift
250         mov     r0, r0
251 #endif
253         .endm
255 ENTRY(vfp_get_float)
256         tbl_branch r0, r3, #3
257         .fpu    vfpv2
258         .irp    dr,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
259 1:      vmov    r0, s\dr
260         ret     lr
261         .org    1b + 8
262         .endr
263         .irp    dr,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31
264 1:      vmov    r0, s\dr
265         ret     lr
266         .org    1b + 8
267         .endr
268 ENDPROC(vfp_get_float)
270 ENTRY(vfp_put_float)
271         tbl_branch r1, r3, #3
272         .fpu    vfpv2
273         .irp    dr,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
274 1:      vmov    s\dr, r0
275         ret     lr
276         .org    1b + 8
277         .endr
278         .irp    dr,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31
279 1:      vmov    s\dr, r0
280         ret     lr
281         .org    1b + 8
282         .endr
283 ENDPROC(vfp_put_float)
285 ENTRY(vfp_get_double)
286         tbl_branch r0, r3, #3
287         .fpu    vfpv2
288         .irp    dr,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
289 1:      vmov    r0, r1, d\dr
290         ret     lr
291         .org    1b + 8
292         .endr
293 #ifdef CONFIG_VFPv3
294         @ d16 - d31 registers
295         .fpu    vfpv3
296         .irp    dr,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31
297 1:      vmov    r0, r1, d\dr
298         ret     lr
299         .org    1b + 8
300         .endr
301 #endif
303         @ virtual register 16 (or 32 if VFPv3) for compare with zero
304         mov     r0, #0
305         mov     r1, #0
306         ret     lr
307 ENDPROC(vfp_get_double)
309 ENTRY(vfp_put_double)
310         tbl_branch r2, r3, #3
311         .fpu    vfpv2
312         .irp    dr,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
313 1:      vmov    d\dr, r0, r1
314         ret     lr
315         .org    1b + 8
316         .endr
317 #ifdef CONFIG_VFPv3
318         .fpu    vfpv3
319         @ d16 - d31 registers
320         .irp    dr,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31
321 1:      vmov    d\dr, r0, r1
322         ret     lr
323         .org    1b + 8
324         .endr
325 #endif
326 ENDPROC(vfp_put_double)