fix a kmap leak in virtio_console
[linux/fpc-iii.git] / arch / arm64 / kernel / entry.S
blob39ac630d83de77fcba77c61ca2e6817c2c8239b8
1 /*
2  * Low-level exception handling code
3  *
4  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
5  * Authors:     Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
6  *              Will Deacon <will.deacon@arm.com>
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
10  * published by the Free Software Foundation.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
19  */
21 #include <linux/init.h>
22 #include <linux/linkage.h>
24 #include <asm/assembler.h>
25 #include <asm/asm-offsets.h>
26 #include <asm/errno.h>
27 #include <asm/esr.h>
28 #include <asm/thread_info.h>
29 #include <asm/unistd.h>
30 #include <asm/unistd32.h>
33  * Bad Abort numbers
34  *-----------------
35  */
36 #define BAD_SYNC        0
37 #define BAD_IRQ         1
38 #define BAD_FIQ         2
39 #define BAD_ERROR       3
41         .macro  kernel_entry, el, regsize = 64
42         sub     sp, sp, #S_FRAME_SIZE - S_LR    // room for LR, SP, SPSR, ELR
43         .if     \regsize == 32
44         mov     w0, w0                          // zero upper 32 bits of x0
45         .endif
46         push    x28, x29
47         push    x26, x27
48         push    x24, x25
49         push    x22, x23
50         push    x20, x21
51         push    x18, x19
52         push    x16, x17
53         push    x14, x15
54         push    x12, x13
55         push    x10, x11
56         push    x8, x9
57         push    x6, x7
58         push    x4, x5
59         push    x2, x3
60         push    x0, x1
61         .if     \el == 0
62         mrs     x21, sp_el0
63         .else
64         add     x21, sp, #S_FRAME_SIZE
65         .endif
66         mrs     x22, elr_el1
67         mrs     x23, spsr_el1
68         stp     lr, x21, [sp, #S_LR]
69         stp     x22, x23, [sp, #S_PC]
71         /*
72          * Set syscallno to -1 by default (overridden later if real syscall).
73          */
74         .if     \el == 0
75         mvn     x21, xzr
76         str     x21, [sp, #S_SYSCALLNO]
77         .endif
79         /*
80          * Registers that may be useful after this macro is invoked:
81          *
82          * x21 - aborted SP
83          * x22 - aborted PC
84          * x23 - aborted PSTATE
85         */
86         .endm
88         .macro  kernel_exit, el, ret = 0
89         ldp     x21, x22, [sp, #S_PC]           // load ELR, SPSR
90         .if     \el == 0
91         ldr     x23, [sp, #S_SP]                // load return stack pointer
92         .endif
93         .if     \ret
94         ldr     x1, [sp, #S_X1]                 // preserve x0 (syscall return)
95         add     sp, sp, S_X2
96         .else
97         pop     x0, x1
98         .endif
99         pop     x2, x3                          // load the rest of the registers
100         pop     x4, x5
101         pop     x6, x7
102         pop     x8, x9
103         msr     elr_el1, x21                    // set up the return data
104         msr     spsr_el1, x22
105         .if     \el == 0
106         msr     sp_el0, x23
107         .endif
108         pop     x10, x11
109         pop     x12, x13
110         pop     x14, x15
111         pop     x16, x17
112         pop     x18, x19
113         pop     x20, x21
114         pop     x22, x23
115         pop     x24, x25
116         pop     x26, x27
117         pop     x28, x29
118         ldr     lr, [sp], #S_FRAME_SIZE - S_LR  // load LR and restore SP
119         eret                                    // return to kernel
120         .endm
122         .macro  get_thread_info, rd
123         mov     \rd, sp
124         and     \rd, \rd, #~(THREAD_SIZE - 1)   // top of stack
125         .endm
128  * These are the registers used in the syscall handler, and allow us to
129  * have in theory up to 7 arguments to a function - x0 to x6.
131  * x7 is reserved for the system call number in 32-bit mode.
132  */
133 sc_nr   .req    x25             // number of system calls
134 scno    .req    x26             // syscall number
135 stbl    .req    x27             // syscall table pointer
136 tsk     .req    x28             // current thread_info
139  * Interrupt handling.
140  */
141         .macro  irq_handler
142         ldr     x1, handle_arch_irq
143         mov     x0, sp
144         blr     x1
145         .endm
147         .text
150  * Exception vectors.
151  */
153         .align  11
154 ENTRY(vectors)
155         ventry  el1_sync_invalid                // Synchronous EL1t
156         ventry  el1_irq_invalid                 // IRQ EL1t
157         ventry  el1_fiq_invalid                 // FIQ EL1t
158         ventry  el1_error_invalid               // Error EL1t
160         ventry  el1_sync                        // Synchronous EL1h
161         ventry  el1_irq                         // IRQ EL1h
162         ventry  el1_fiq_invalid                 // FIQ EL1h
163         ventry  el1_error_invalid               // Error EL1h
165         ventry  el0_sync                        // Synchronous 64-bit EL0
166         ventry  el0_irq                         // IRQ 64-bit EL0
167         ventry  el0_fiq_invalid                 // FIQ 64-bit EL0
168         ventry  el0_error_invalid               // Error 64-bit EL0
170 #ifdef CONFIG_COMPAT
171         ventry  el0_sync_compat                 // Synchronous 32-bit EL0
172         ventry  el0_irq_compat                  // IRQ 32-bit EL0
173         ventry  el0_fiq_invalid_compat          // FIQ 32-bit EL0
174         ventry  el0_error_invalid_compat        // Error 32-bit EL0
175 #else
176         ventry  el0_sync_invalid                // Synchronous 32-bit EL0
177         ventry  el0_irq_invalid                 // IRQ 32-bit EL0
178         ventry  el0_fiq_invalid                 // FIQ 32-bit EL0
179         ventry  el0_error_invalid               // Error 32-bit EL0
180 #endif
181 END(vectors)
184  * Invalid mode handlers
185  */
186         .macro  inv_entry, el, reason, regsize = 64
187         kernel_entry el, \regsize
188         mov     x0, sp
189         mov     x1, #\reason
190         mrs     x2, esr_el1
191         b       bad_mode
192         .endm
194 el0_sync_invalid:
195         inv_entry 0, BAD_SYNC
196 ENDPROC(el0_sync_invalid)
198 el0_irq_invalid:
199         inv_entry 0, BAD_IRQ
200 ENDPROC(el0_irq_invalid)
202 el0_fiq_invalid:
203         inv_entry 0, BAD_FIQ
204 ENDPROC(el0_fiq_invalid)
206 el0_error_invalid:
207         inv_entry 0, BAD_ERROR
208 ENDPROC(el0_error_invalid)
210 #ifdef CONFIG_COMPAT
211 el0_fiq_invalid_compat:
212         inv_entry 0, BAD_FIQ, 32
213 ENDPROC(el0_fiq_invalid_compat)
215 el0_error_invalid_compat:
216         inv_entry 0, BAD_ERROR, 32
217 ENDPROC(el0_error_invalid_compat)
218 #endif
220 el1_sync_invalid:
221         inv_entry 1, BAD_SYNC
222 ENDPROC(el1_sync_invalid)
224 el1_irq_invalid:
225         inv_entry 1, BAD_IRQ
226 ENDPROC(el1_irq_invalid)
228 el1_fiq_invalid:
229         inv_entry 1, BAD_FIQ
230 ENDPROC(el1_fiq_invalid)
232 el1_error_invalid:
233         inv_entry 1, BAD_ERROR
234 ENDPROC(el1_error_invalid)
237  * EL1 mode handlers.
238  */
239         .align  6
240 el1_sync:
241         kernel_entry 1
242         mrs     x1, esr_el1                     // read the syndrome register
243         lsr     x24, x1, #ESR_EL1_EC_SHIFT      // exception class
244         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_DABT_EL1       // data abort in EL1
245         b.eq    el1_da
246         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_SYS64          // configurable trap
247         b.eq    el1_undef
248         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_SP_ALIGN       // stack alignment exception
249         b.eq    el1_sp_pc
250         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_PC_ALIGN       // pc alignment exception
251         b.eq    el1_sp_pc
252         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_UNKNOWN        // unknown exception in EL1
253         b.eq    el1_undef
254         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_BREAKPT_EL1    // debug exception in EL1
255         b.ge    el1_dbg
256         b       el1_inv
257 el1_da:
258         /*
259          * Data abort handling
260          */
261         mrs     x0, far_el1
262         enable_dbg_if_not_stepping x2
263         // re-enable interrupts if they were enabled in the aborted context
264         tbnz    x23, #7, 1f                     // PSR_I_BIT
265         enable_irq
267         mov     x2, sp                          // struct pt_regs
268         bl      do_mem_abort
270         // disable interrupts before pulling preserved data off the stack
271         disable_irq
272         kernel_exit 1
273 el1_sp_pc:
274         /*
275          * Stack or PC alignment exception handling
276          */
277         mrs     x0, far_el1
278         mov     x1, x25
279         mov     x2, sp
280         b       do_sp_pc_abort
281 el1_undef:
282         /*
283          * Undefined instruction
284          */
285         mov     x0, sp
286         b       do_undefinstr
287 el1_dbg:
288         /*
289          * Debug exception handling
290          */
291         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_BRK64          // if BRK64
292         cinc    x24, x24, eq                    // set bit '0'
293         tbz     x24, #0, el1_inv                // EL1 only
294         mrs     x0, far_el1
295         mov     x2, sp                          // struct pt_regs
296         bl      do_debug_exception
298         kernel_exit 1
299 el1_inv:
300         // TODO: add support for undefined instructions in kernel mode
301         mov     x0, sp
302         mov     x1, #BAD_SYNC
303         mrs     x2, esr_el1
304         b       bad_mode
305 ENDPROC(el1_sync)
307         .align  6
308 el1_irq:
309         kernel_entry 1
310         enable_dbg_if_not_stepping x0
311 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
312         bl      trace_hardirqs_off
313 #endif
315         irq_handler
317 #ifdef CONFIG_PREEMPT
318         get_thread_info tsk
319         ldr     w24, [tsk, #TI_PREEMPT]         // get preempt count
320         cbnz    w24, 1f                         // preempt count != 0
321         ldr     x0, [tsk, #TI_FLAGS]            // get flags
322         tbz     x0, #TIF_NEED_RESCHED, 1f       // needs rescheduling?
323         bl      el1_preempt
325 #endif
326 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
327         bl      trace_hardirqs_on
328 #endif
329         kernel_exit 1
330 ENDPROC(el1_irq)
332 #ifdef CONFIG_PREEMPT
333 el1_preempt:
334         mov     x24, lr
335 1:      enable_dbg
336         bl      preempt_schedule_irq            // irq en/disable is done inside
337         ldr     x0, [tsk, #TI_FLAGS]            // get new tasks TI_FLAGS
338         tbnz    x0, #TIF_NEED_RESCHED, 1b       // needs rescheduling?
339         ret     x24
340 #endif
343  * EL0 mode handlers.
344  */
345         .align  6
346 el0_sync:
347         kernel_entry 0
348         mrs     x25, esr_el1                    // read the syndrome register
349         lsr     x24, x25, #ESR_EL1_EC_SHIFT     // exception class
350         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_SVC64          // SVC in 64-bit state
351         b.eq    el0_svc
352         adr     lr, ret_from_exception
353         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_DABT_EL0       // data abort in EL0
354         b.eq    el0_da
355         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_IABT_EL0       // instruction abort in EL0
356         b.eq    el0_ia
357         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_FP_ASIMD       // FP/ASIMD access
358         b.eq    el0_fpsimd_acc
359         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_FP_EXC64       // FP/ASIMD exception
360         b.eq    el0_fpsimd_exc
361         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_SYS64          // configurable trap
362         b.eq    el0_undef
363         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_SP_ALIGN       // stack alignment exception
364         b.eq    el0_sp_pc
365         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_PC_ALIGN       // pc alignment exception
366         b.eq    el0_sp_pc
367         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_UNKNOWN        // unknown exception in EL0
368         b.eq    el0_undef
369         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_BREAKPT_EL0    // debug exception in EL0
370         b.ge    el0_dbg
371         b       el0_inv
373 #ifdef CONFIG_COMPAT
374         .align  6
375 el0_sync_compat:
376         kernel_entry 0, 32
377         mrs     x25, esr_el1                    // read the syndrome register
378         lsr     x24, x25, #ESR_EL1_EC_SHIFT     // exception class
379         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_SVC32          // SVC in 32-bit state
380         b.eq    el0_svc_compat
381         adr     lr, ret_from_exception
382         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_DABT_EL0       // data abort in EL0
383         b.eq    el0_da
384         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_IABT_EL0       // instruction abort in EL0
385         b.eq    el0_ia
386         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_FP_ASIMD       // FP/ASIMD access
387         b.eq    el0_fpsimd_acc
388         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_FP_EXC32       // FP/ASIMD exception
389         b.eq    el0_fpsimd_exc
390         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_UNKNOWN        // unknown exception in EL0
391         b.eq    el0_undef
392         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_CP15_32        // CP15 MRC/MCR trap
393         b.eq    el0_undef
394         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_CP15_64        // CP15 MRRC/MCRR trap
395         b.eq    el0_undef
396         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_CP14_MR        // CP14 MRC/MCR trap
397         b.eq    el0_undef
398         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_CP14_LS        // CP14 LDC/STC trap
399         b.eq    el0_undef
400         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_CP14_64        // CP14 MRRC/MCRR trap
401         b.eq    el0_undef
402         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_BREAKPT_EL0    // debug exception in EL0
403         b.ge    el0_dbg
404         b       el0_inv
405 el0_svc_compat:
406         /*
407          * AArch32 syscall handling
408          */
409         adr     stbl, compat_sys_call_table     // load compat syscall table pointer
410         uxtw    scno, w7                        // syscall number in w7 (r7)
411         mov     sc_nr, #__NR_compat_syscalls
412         b       el0_svc_naked
414         .align  6
415 el0_irq_compat:
416         kernel_entry 0, 32
417         b       el0_irq_naked
418 #endif
420 el0_da:
421         /*
422          * Data abort handling
423          */
424         mrs     x0, far_el1
425         bic     x0, x0, #(0xff << 56)
426         disable_step x1
427         isb
428         enable_dbg
429         // enable interrupts before calling the main handler
430         enable_irq
431         mov     x1, x25
432         mov     x2, sp
433         b       do_mem_abort
434 el0_ia:
435         /*
436          * Instruction abort handling
437          */
438         mrs     x0, far_el1
439         disable_step x1
440         isb
441         enable_dbg
442         // enable interrupts before calling the main handler
443         enable_irq
444         orr     x1, x25, #1 << 24               // use reserved ISS bit for instruction aborts
445         mov     x2, sp
446         b       do_mem_abort
447 el0_fpsimd_acc:
448         /*
449          * Floating Point or Advanced SIMD access
450          */
451         mov     x0, x25
452         mov     x1, sp
453         b       do_fpsimd_acc
454 el0_fpsimd_exc:
455         /*
456          * Floating Point or Advanced SIMD exception
457          */
458         mov     x0, x25
459         mov     x1, sp
460         b       do_fpsimd_exc
461 el0_sp_pc:
462         /*
463          * Stack or PC alignment exception handling
464          */
465         mrs     x0, far_el1
466         disable_step x1
467         isb
468         enable_dbg
469         // enable interrupts before calling the main handler
470         enable_irq
471         mov     x1, x25
472         mov     x2, sp
473         b       do_sp_pc_abort
474 el0_undef:
475         /*
476          * Undefined instruction
477          */
478         mov     x0, sp
479         // enable interrupts before calling the main handler
480         enable_irq
481         b       do_undefinstr
482 el0_dbg:
483         /*
484          * Debug exception handling
485          */
486         tbnz    x24, #0, el0_inv                // EL0 only
487         mrs     x0, far_el1
488         disable_step x1
489         mov     x1, x25
490         mov     x2, sp
491         b       do_debug_exception
492 el0_inv:
493         mov     x0, sp
494         mov     x1, #BAD_SYNC
495         mrs     x2, esr_el1
496         b       bad_mode
497 ENDPROC(el0_sync)
499         .align  6
500 el0_irq:
501         kernel_entry 0
502 el0_irq_naked:
503         disable_step x1
504         isb
505         enable_dbg
506 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
507         bl      trace_hardirqs_off
508 #endif
510         irq_handler
511         get_thread_info tsk
513 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
514         bl      trace_hardirqs_on
515 #endif
516         b       ret_to_user
517 ENDPROC(el0_irq)
520  * This is the return code to user mode for abort handlers
521  */
522 ret_from_exception:
523         get_thread_info tsk
524         b       ret_to_user
525 ENDPROC(ret_from_exception)
528  * Register switch for AArch64. The callee-saved registers need to be saved
529  * and restored. On entry:
530  *   x0 = previous task_struct (must be preserved across the switch)
531  *   x1 = next task_struct
532  * Previous and next are guaranteed not to be the same.
534  */
535 ENTRY(cpu_switch_to)
536         add     x8, x0, #THREAD_CPU_CONTEXT
537         mov     x9, sp
538         stp     x19, x20, [x8], #16             // store callee-saved registers
539         stp     x21, x22, [x8], #16
540         stp     x23, x24, [x8], #16
541         stp     x25, x26, [x8], #16
542         stp     x27, x28, [x8], #16
543         stp     x29, x9, [x8], #16
544         str     lr, [x8]
545         add     x8, x1, #THREAD_CPU_CONTEXT
546         ldp     x19, x20, [x8], #16             // restore callee-saved registers
547         ldp     x21, x22, [x8], #16
548         ldp     x23, x24, [x8], #16
549         ldp     x25, x26, [x8], #16
550         ldp     x27, x28, [x8], #16
551         ldp     x29, x9, [x8], #16
552         ldr     lr, [x8]
553         mov     sp, x9
554         ret
555 ENDPROC(cpu_switch_to)
558  * This is the fast syscall return path.  We do as little as possible here,
559  * and this includes saving x0 back into the kernel stack.
560  */
561 ret_fast_syscall:
562         disable_irq                             // disable interrupts
563         ldr     x1, [tsk, #TI_FLAGS]
564         and     x2, x1, #_TIF_WORK_MASK
565         cbnz    x2, fast_work_pending
566         tbz     x1, #TIF_SINGLESTEP, fast_exit
567         disable_dbg
568         enable_step x2
569 fast_exit:
570         kernel_exit 0, ret = 1
573  * Ok, we need to do extra processing, enter the slow path.
574  */
575 fast_work_pending:
576         str     x0, [sp, #S_X0]                 // returned x0
577 work_pending:
578         tbnz    x1, #TIF_NEED_RESCHED, work_resched
579         /* TIF_SIGPENDING or TIF_NOTIFY_RESUME case */
580         ldr     x2, [sp, #S_PSTATE]
581         mov     x0, sp                          // 'regs'
582         tst     x2, #PSR_MODE_MASK              // user mode regs?
583         b.ne    no_work_pending                 // returning to kernel
584         enable_irq                              // enable interrupts for do_notify_resume()
585         bl      do_notify_resume
586         b       ret_to_user
587 work_resched:
588         enable_dbg
589         bl      schedule
592  * "slow" syscall return path.
593  */
594 ret_to_user:
595         disable_irq                             // disable interrupts
596         ldr     x1, [tsk, #TI_FLAGS]
597         and     x2, x1, #_TIF_WORK_MASK
598         cbnz    x2, work_pending
599         tbz     x1, #TIF_SINGLESTEP, no_work_pending
600         disable_dbg
601         enable_step x2
602 no_work_pending:
603         kernel_exit 0, ret = 0
604 ENDPROC(ret_to_user)
607  * This is how we return from a fork.
608  */
609 ENTRY(ret_from_fork)
610         bl      schedule_tail
611         cbz     x19, 1f                         // not a kernel thread
612         mov     x0, x20
613         blr     x19
614 1:      get_thread_info tsk
615         b       ret_to_user
616 ENDPROC(ret_from_fork)
619  * SVC handler.
620  */
621         .align  6
622 el0_svc:
623         adrp    stbl, sys_call_table            // load syscall table pointer
624         uxtw    scno, w8                        // syscall number in w8
625         mov     sc_nr, #__NR_syscalls
626 el0_svc_naked:                                  // compat entry point
627         stp     x0, scno, [sp, #S_ORIG_X0]      // save the original x0 and syscall number
628         disable_step x16
629         isb
630         enable_dbg
631         enable_irq
633         get_thread_info tsk
634         ldr     x16, [tsk, #TI_FLAGS]           // check for syscall tracing
635         tbnz    x16, #TIF_SYSCALL_TRACE, __sys_trace // are we tracing syscalls?
636         adr     lr, ret_fast_syscall            // return address
637         cmp     scno, sc_nr                     // check upper syscall limit
638         b.hs    ni_sys
639         ldr     x16, [stbl, scno, lsl #3]       // address in the syscall table
640         br      x16                             // call sys_* routine
641 ni_sys:
642         mov     x0, sp
643         b       do_ni_syscall
644 ENDPROC(el0_svc)
646         /*
647          * This is the really slow path.  We're going to be doing context
648          * switches, and waiting for our parent to respond.
649          */
650 __sys_trace:
651         mov     x1, sp
652         mov     w0, #0                          // trace entry
653         bl      syscall_trace
654         adr     lr, __sys_trace_return          // return address
655         uxtw    scno, w0                        // syscall number (possibly new)
656         mov     x1, sp                          // pointer to regs
657         cmp     scno, sc_nr                     // check upper syscall limit
658         b.hs    ni_sys
659         ldp     x0, x1, [sp]                    // restore the syscall args
660         ldp     x2, x3, [sp, #S_X2]
661         ldp     x4, x5, [sp, #S_X4]
662         ldp     x6, x7, [sp, #S_X6]
663         ldr     x16, [stbl, scno, lsl #3]       // address in the syscall table
664         br      x16                             // call sys_* routine
666 __sys_trace_return:
667         str     x0, [sp]                        // save returned x0
668         mov     x1, sp
669         mov     w0, #1                          // trace exit
670         bl      syscall_trace
671         b       ret_to_user
674  * Special system call wrappers.
675  */
676 ENTRY(sys_rt_sigreturn_wrapper)
677         mov     x0, sp
678         b       sys_rt_sigreturn
679 ENDPROC(sys_rt_sigreturn_wrapper)
681 ENTRY(handle_arch_irq)
682         .quad   0