x86, cpufeature: If we disable CLFLUSH, we should disable CLFLUSHOPT
[linux/fpc-iii.git] / arch / xtensa / kernel / entry.S
blob21dbe6bdb8edc661d729f656a02a5f1cf01a18c1
1 /*
2  * arch/xtensa/kernel/entry.S
3  *
4  * Low-level exception handling
5  *
6  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
7  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
8  * for more details.
9  *
10  * Copyright (C) 2004 - 2008 by Tensilica Inc.
11  *
12  * Chris Zankel <chris@zankel.net>
13  *
14  */
16 #include <linux/linkage.h>
17 #include <asm/asm-offsets.h>
18 #include <asm/processor.h>
19 #include <asm/coprocessor.h>
20 #include <asm/thread_info.h>
21 #include <asm/uaccess.h>
22 #include <asm/unistd.h>
23 #include <asm/ptrace.h>
24 #include <asm/current.h>
25 #include <asm/pgtable.h>
26 #include <asm/page.h>
27 #include <asm/signal.h>
28 #include <asm/tlbflush.h>
29 #include <variant/tie-asm.h>
31 /* Unimplemented features. */
33 #undef KERNEL_STACK_OVERFLOW_CHECK
35 /* Not well tested.
36  *
37  * - fast_coprocessor
38  */
41  * Macro to find first bit set in WINDOWBASE from the left + 1
42  *
43  * 100....0 -> 1
44  * 010....0 -> 2
45  * 000....1 -> WSBITS
46  */
48         .macro ffs_ws bit mask
50 #if XCHAL_HAVE_NSA
51         nsau    \bit, \mask                     # 32-WSBITS ... 31 (32 iff 0)
52         addi    \bit, \bit, WSBITS - 32 + 1     # uppest bit set -> return 1
53 #else
54         movi    \bit, WSBITS
55 #if WSBITS > 16
56         _bltui  \mask, 0x10000, 99f
57         addi    \bit, \bit, -16
58         extui   \mask, \mask, 16, 16
59 #endif
60 #if WSBITS > 8
61 99:     _bltui  \mask, 0x100, 99f
62         addi    \bit, \bit, -8
63         srli    \mask, \mask, 8
64 #endif
65 99:     _bltui  \mask, 0x10, 99f
66         addi    \bit, \bit, -4
67         srli    \mask, \mask, 4
68 99:     _bltui  \mask, 0x4, 99f
69         addi    \bit, \bit, -2
70         srli    \mask, \mask, 2
71 99:     _bltui  \mask, 0x2, 99f
72         addi    \bit, \bit, -1
73 99:
75 #endif
76         .endm
78 /* ----------------- DEFAULT FIRST LEVEL EXCEPTION HANDLERS ----------------- */
81  * First-level exception handler for user exceptions.
82  * Save some special registers, extra states and all registers in the AR
83  * register file that were in use in the user task, and jump to the common
84  * exception code.
85  * We save SAR (used to calculate WMASK), and WB and WS (we don't have to
86  * save them for kernel exceptions).
87  *
88  * Entry condition for user_exception:
89  *
90  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
91  *   a1:        a1
92  *   a2:        new stack pointer, original value in depc
93  *   a3:        a3
94  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
95  *   excsave1:  dispatch table
96  *
97  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
98  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
99  *
100  * Entry condition for _user_exception:
102  *   a0-a3 and depc have been saved to PT_AREG0...PT_AREG3 and PT_DEPC
103  *   excsave has been restored, and
104  *   stack pointer (a1) has been set.
106  * Note: _user_exception might be at an odd address. Don't use call0..call12
107  */
109 ENTRY(user_exception)
111         /* Save a1, a2, a3, and set SP. */
113         rsr     a0, depc
114         s32i    a1, a2, PT_AREG1
115         s32i    a0, a2, PT_AREG2
116         s32i    a3, a2, PT_AREG3
117         mov     a1, a2
119         .globl _user_exception
120 _user_exception:
122         /* Save SAR and turn off single stepping */
124         movi    a2, 0
125         rsr     a3, sar
126         xsr     a2, icountlevel
127         s32i    a3, a1, PT_SAR
128         s32i    a2, a1, PT_ICOUNTLEVEL
130 #if XCHAL_HAVE_THREADPTR
131         rur     a2, threadptr
132         s32i    a2, a1, PT_THREADPTR
133 #endif
135         /* Rotate ws so that the current windowbase is at bit0. */
136         /* Assume ws = xxwww1yyyy. Rotate ws right, so that a2 = yyyyxxwww1 */
138         rsr     a2, windowbase
139         rsr     a3, windowstart
140         ssr     a2
141         s32i    a2, a1, PT_WINDOWBASE
142         s32i    a3, a1, PT_WINDOWSTART
143         slli    a2, a3, 32-WSBITS
144         src     a2, a3, a2
145         srli    a2, a2, 32-WSBITS
146         s32i    a2, a1, PT_WMASK        # needed for restoring registers
148         /* Save only live registers. */
150         _bbsi.l a2, 1, 1f
151         s32i    a4, a1, PT_AREG4
152         s32i    a5, a1, PT_AREG5
153         s32i    a6, a1, PT_AREG6
154         s32i    a7, a1, PT_AREG7
155         _bbsi.l a2, 2, 1f
156         s32i    a8, a1, PT_AREG8
157         s32i    a9, a1, PT_AREG9
158         s32i    a10, a1, PT_AREG10
159         s32i    a11, a1, PT_AREG11
160         _bbsi.l a2, 3, 1f
161         s32i    a12, a1, PT_AREG12
162         s32i    a13, a1, PT_AREG13
163         s32i    a14, a1, PT_AREG14
164         s32i    a15, a1, PT_AREG15
165         _bnei   a2, 1, 1f               # only one valid frame?
167         /* Only one valid frame, skip saving regs. */
169         j       2f
171         /* Save the remaining registers.
172          * We have to save all registers up to the first '1' from
173          * the right, except the current frame (bit 0).
174          * Assume a2 is:  001001000110001
175          * All register frames starting from the top field to the marked '1'
176          * must be saved.
177          */
179 1:      addi    a3, a2, -1              # eliminate '1' in bit 0: yyyyxxww0
180         neg     a3, a3                  # yyyyxxww0 -> YYYYXXWW1+1
181         and     a3, a3, a2              # max. only one bit is set
183         /* Find number of frames to save */
185         ffs_ws  a0, a3                  # number of frames to the '1' from left
187         /* Store information into WMASK:
188          * bits 0..3: xxx1 masked lower 4 bits of the rotated windowstart,
189          * bits 4...: number of valid 4-register frames
190          */
192         slli    a3, a0, 4               # number of frames to save in bits 8..4
193         extui   a2, a2, 0, 4            # mask for the first 16 registers
194         or      a2, a3, a2
195         s32i    a2, a1, PT_WMASK        # needed when we restore the reg-file
197         /* Save 4 registers at a time */
199 1:      rotw    -1
200         s32i    a0, a5, PT_AREG_END - 16
201         s32i    a1, a5, PT_AREG_END - 12
202         s32i    a2, a5, PT_AREG_END - 8
203         s32i    a3, a5, PT_AREG_END - 4
204         addi    a0, a4, -1
205         addi    a1, a5, -16
206         _bnez   a0, 1b
208         /* WINDOWBASE still in SAR! */
210         rsr     a2, sar                 # original WINDOWBASE
211         movi    a3, 1
212         ssl     a2
213         sll     a3, a3
214         wsr     a3, windowstart         # set corresponding WINDOWSTART bit
215         wsr     a2, windowbase          # and WINDOWSTART
216         rsync
218         /* We are back to the original stack pointer (a1) */
220 2:      /* Now, jump to the common exception handler. */
222         j       common_exception
224 ENDPROC(user_exception)
227  * First-level exit handler for kernel exceptions
228  * Save special registers and the live window frame.
229  * Note: Even though we changes the stack pointer, we don't have to do a
230  *       MOVSP here, as we do that when we return from the exception.
231  *       (See comment in the kernel exception exit code)
233  * Entry condition for kernel_exception:
235  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
236  *   a1:        a1
237  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
238  *   a3:        a3
239  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
240  *   excsave_1: dispatch table
242  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
243  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
245  * Entry condition for _kernel_exception:
247  *   a0-a3 and depc have been saved to PT_AREG0...PT_AREG3 and PT_DEPC
248  *   excsave has been restored, and
249  *   stack pointer (a1) has been set.
251  * Note: _kernel_exception might be at an odd address. Don't use call0..call12
252  */
254 ENTRY(kernel_exception)
256         /* Save a1, a2, a3, and set SP. */
258         rsr     a0, depc                # get a2
259         s32i    a1, a2, PT_AREG1
260         s32i    a0, a2, PT_AREG2
261         s32i    a3, a2, PT_AREG3
262         mov     a1, a2
264         .globl _kernel_exception
265 _kernel_exception:
267         /* Save SAR and turn off single stepping */
269         movi    a2, 0
270         rsr     a3, sar
271         xsr     a2, icountlevel
272         s32i    a3, a1, PT_SAR
273         s32i    a2, a1, PT_ICOUNTLEVEL
275         /* Rotate ws so that the current windowbase is at bit0. */
276         /* Assume ws = xxwww1yyyy. Rotate ws right, so that a2 = yyyyxxwww1 */
278         rsr     a2, windowbase          # don't need to save these, we only
279         rsr     a3, windowstart         # need shifted windowstart: windowmask
280         ssr     a2
281         slli    a2, a3, 32-WSBITS
282         src     a2, a3, a2
283         srli    a2, a2, 32-WSBITS
284         s32i    a2, a1, PT_WMASK        # needed for kernel_exception_exit
286         /* Save only the live window-frame */
288         _bbsi.l a2, 1, 1f
289         s32i    a4, a1, PT_AREG4
290         s32i    a5, a1, PT_AREG5
291         s32i    a6, a1, PT_AREG6
292         s32i    a7, a1, PT_AREG7
293         _bbsi.l a2, 2, 1f
294         s32i    a8, a1, PT_AREG8
295         s32i    a9, a1, PT_AREG9
296         s32i    a10, a1, PT_AREG10
297         s32i    a11, a1, PT_AREG11
298         _bbsi.l a2, 3, 1f
299         s32i    a12, a1, PT_AREG12
300         s32i    a13, a1, PT_AREG13
301         s32i    a14, a1, PT_AREG14
302         s32i    a15, a1, PT_AREG15
306 #ifdef KERNEL_STACK_OVERFLOW_CHECK
308         /*  Stack overflow check, for debugging  */
309         extui   a2, a1, TASK_SIZE_BITS,XX
310         movi    a3, SIZE??
311         _bge    a2, a3, out_of_stack_panic
313 #endif
316  * This is the common exception handler.
317  * We get here from the user exception handler or simply by falling through
318  * from the kernel exception handler.
319  * Save the remaining special registers, switch to kernel mode, and jump
320  * to the second-level exception handler.
322  */
324 common_exception:
326         /* Save some registers, disable loops and clear the syscall flag. */
328         rsr     a2, debugcause
329         rsr     a3, epc1
330         s32i    a2, a1, PT_DEBUGCAUSE
331         s32i    a3, a1, PT_PC
333         movi    a2, -1
334         rsr     a3, excvaddr
335         s32i    a2, a1, PT_SYSCALL
336         movi    a2, 0
337         s32i    a3, a1, PT_EXCVADDR
338         xsr     a2, lcount
339         s32i    a2, a1, PT_LCOUNT
341         /* It is now save to restore the EXC_TABLE_FIXUP variable. */
343         rsr     a0, exccause
344         movi    a3, 0
345         rsr     a2, excsave1
346         s32i    a0, a1, PT_EXCCAUSE
347         s32i    a3, a2, EXC_TABLE_FIXUP
349         /* All unrecoverable states are saved on stack, now, and a1 is valid,
350          * so we can allow exceptions and interrupts (*) again.
351          * Set PS(EXCM = 0, UM = 0, RING = 0, OWB = 0, WOE = 1, INTLEVEL = X)
352          *
353          * (*) We only allow interrupts if they were previously enabled and
354          *     we're not handling an IRQ
355          */
357         rsr     a3, ps
358         addi    a0, a0, -EXCCAUSE_LEVEL1_INTERRUPT
359         movi    a2, LOCKLEVEL
360         extui   a3, a3, PS_INTLEVEL_SHIFT, PS_INTLEVEL_WIDTH
361                                         # a3 = PS.INTLEVEL
362         moveqz  a3, a2, a0              # a3 = LOCKLEVEL iff interrupt
363         movi    a2, 1 << PS_WOE_BIT
364         or      a3, a3, a2
365         rsr     a0, exccause
366         xsr     a3, ps
368         s32i    a3, a1, PT_PS           # save ps
370         /* Save lbeg, lend */
372         rsr     a2, lbeg
373         rsr     a3, lend
374         s32i    a2, a1, PT_LBEG
375         s32i    a3, a1, PT_LEND
377         /* Save SCOMPARE1 */
379 #if XCHAL_HAVE_S32C1I
380         rsr     a2, scompare1
381         s32i    a2, a1, PT_SCOMPARE1
382 #endif
384         /* Save optional registers. */
386         save_xtregs_opt a1 a2 a4 a5 a6 a7 PT_XTREGS_OPT
387         
388 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
389         l32i    a4, a1, PT_DEPC
390         /* Double exception means we came here with an exception
391          * while PS.EXCM was set, i.e. interrupts disabled.
392          */
393         bgeui   a4, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
394         l32i    a4, a1, PT_EXCCAUSE
395         bnei    a4, EXCCAUSE_LEVEL1_INTERRUPT, 1f
396         /* We came here with an interrupt means interrupts were enabled
397          * and we've just disabled them.
398          */
399         movi    a4, trace_hardirqs_off
400         callx4  a4
402 #endif
404         /* Go to second-level dispatcher. Set up parameters to pass to the
405          * exception handler and call the exception handler.
406          */
408         rsr     a4, excsave1
409         mov     a6, a1                  # pass stack frame
410         mov     a7, a0                  # pass EXCCAUSE
411         addx4   a4, a0, a4
412         l32i    a4, a4, EXC_TABLE_DEFAULT               # load handler
414         /* Call the second-level handler */
416         callx4  a4
418         /* Jump here for exception exit */
419         .global common_exception_return
420 common_exception_return:
423         rsil    a2, LOCKLEVEL
425         /* Jump if we are returning from kernel exceptions. */
427         l32i    a3, a1, PT_PS
428         GET_THREAD_INFO(a2, a1)
429         l32i    a4, a2, TI_FLAGS
430         _bbci.l a3, PS_UM_BIT, 6f
432         /* Specific to a user exception exit:
433          * We need to check some flags for signal handling and rescheduling,
434          * and have to restore WB and WS, extra states, and all registers
435          * in the register file that were in use in the user task.
436          * Note that we don't disable interrupts here. 
437          */
439         _bbsi.l a4, TIF_NEED_RESCHED, 3f
440         _bbsi.l a4, TIF_NOTIFY_RESUME, 2f
441         _bbci.l a4, TIF_SIGPENDING, 5f
443 2:      l32i    a4, a1, PT_DEPC
444         bgeui   a4, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 4f
446         /* Call do_signal() */
448         rsil    a2, 0
449         movi    a4, do_notify_resume    # int do_notify_resume(struct pt_regs*)
450         mov     a6, a1
451         callx4  a4
452         j       1b
454 3:      /* Reschedule */
456         rsil    a2, 0
457         movi    a4, schedule    # void schedule (void)
458         callx4  a4
459         j       1b
461 #ifdef CONFIG_PREEMPT
463         _bbci.l a4, TIF_NEED_RESCHED, 4f
465         /* Check current_thread_info->preempt_count */
467         l32i    a4, a2, TI_PRE_COUNT
468         bnez    a4, 4f
469         movi    a4, preempt_schedule_irq
470         callx4  a4
471         j       1b
472 #endif
475 #ifdef CONFIG_DEBUG_TLB_SANITY
476         l32i    a4, a1, PT_DEPC
477         bgeui   a4, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 4f
478         movi    a4, check_tlb_sanity
479         callx4  a4
480 #endif
483 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
484         l32i    a4, a1, PT_DEPC
485         /* Double exception means we came here with an exception
486          * while PS.EXCM was set, i.e. interrupts disabled.
487          */
488         bgeui   a4, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
489         l32i    a4, a1, PT_EXCCAUSE
490         bnei    a4, EXCCAUSE_LEVEL1_INTERRUPT, 1f
491         /* We came here with an interrupt means interrupts were enabled
492          * and we'll reenable them on return.
493          */
494         movi    a4, trace_hardirqs_on
495         callx4  a4
497 #endif
498         /* Restore optional registers. */
500         load_xtregs_opt a1 a2 a4 a5 a6 a7 PT_XTREGS_OPT
502         /* Restore SCOMPARE1 */
504 #if XCHAL_HAVE_S32C1I
505         l32i    a2, a1, PT_SCOMPARE1
506         wsr     a2, scompare1
507 #endif
508         wsr     a3, ps          /* disable interrupts */
510         _bbci.l a3, PS_UM_BIT, kernel_exception_exit
512 user_exception_exit:
514         /* Restore the state of the task and return from the exception. */
516         /* Switch to the user thread WINDOWBASE. Save SP temporarily in DEPC */
518         l32i    a2, a1, PT_WINDOWBASE
519         l32i    a3, a1, PT_WINDOWSTART
520         wsr     a1, depc                # use DEPC as temp storage
521         wsr     a3, windowstart         # restore WINDOWSTART
522         ssr     a2                      # preserve user's WB in the SAR
523         wsr     a2, windowbase          # switch to user's saved WB
524         rsync
525         rsr     a1, depc                # restore stack pointer
526         l32i    a2, a1, PT_WMASK        # register frames saved (in bits 4...9)
527         rotw    -1                      # we restore a4..a7
528         _bltui  a6, 16, 1f              # only have to restore current window?
530         /* The working registers are a0 and a3.  We are restoring to
531          * a4..a7.  Be careful not to destroy what we have just restored.
532          * Note: wmask has the format YYYYM:
533          *       Y: number of registers saved in groups of 4
534          *       M: 4 bit mask of first 16 registers
535          */
537         mov     a2, a6
538         mov     a3, a5
540 2:      rotw    -1                      # a0..a3 become a4..a7
541         addi    a3, a7, -4*4            # next iteration
542         addi    a2, a6, -16             # decrementing Y in WMASK
543         l32i    a4, a3, PT_AREG_END + 0
544         l32i    a5, a3, PT_AREG_END + 4
545         l32i    a6, a3, PT_AREG_END + 8
546         l32i    a7, a3, PT_AREG_END + 12
547         _bgeui  a2, 16, 2b
549         /* Clear unrestored registers (don't leak anything to user-land */
551 1:      rsr     a0, windowbase
552         rsr     a3, sar
553         sub     a3, a0, a3
554         beqz    a3, 2f
555         extui   a3, a3, 0, WBBITS
557 1:      rotw    -1
558         addi    a3, a7, -1
559         movi    a4, 0
560         movi    a5, 0
561         movi    a6, 0
562         movi    a7, 0
563         bgei    a3, 1, 1b
565         /* We are back were we were when we started.
566          * Note: a2 still contains WMASK (if we've returned to the original
567          *       frame where we had loaded a2), or at least the lower 4 bits
568          *       (if we have restored WSBITS-1 frames).
569          */
571 #if XCHAL_HAVE_THREADPTR
572         l32i    a3, a1, PT_THREADPTR
573         wur     a3, threadptr
574 #endif
576 2:      j       common_exception_exit
578         /* This is the kernel exception exit.
579          * We avoided to do a MOVSP when we entered the exception, but we
580          * have to do it here.
581          */
583 kernel_exception_exit:
585         /* Check if we have to do a movsp.
586          *
587          * We only have to do a movsp if the previous window-frame has
588          * been spilled to the *temporary* exception stack instead of the
589          * task's stack. This is the case if the corresponding bit in
590          * WINDOWSTART for the previous window-frame was set before
591          * (not spilled) but is zero now (spilled).
592          * If this bit is zero, all other bits except the one for the
593          * current window frame are also zero. So, we can use a simple test:
594          * 'and' WINDOWSTART and WINDOWSTART-1:
595          *
596          *  (XXXXXX1[0]* - 1) AND XXXXXX1[0]* = XXXXXX0[0]*
597          *
598          * The result is zero only if one bit was set.
599          *
600          * (Note: We might have gone through several task switches before
601          *        we come back to the current task, so WINDOWBASE might be
602          *        different from the time the exception occurred.)
603          */
605         /* Test WINDOWSTART before and after the exception.
606          * We actually have WMASK, so we only have to test if it is 1 or not.
607          */
609         l32i    a2, a1, PT_WMASK
610         _beqi   a2, 1, common_exception_exit    # Spilled before exception,jump
612         /* Test WINDOWSTART now. If spilled, do the movsp */
614         rsr     a3, windowstart
615         addi    a0, a3, -1
616         and     a3, a3, a0
617         _bnez   a3, common_exception_exit
619         /* Do a movsp (we returned from a call4, so we have at least a0..a7) */
621         addi    a0, a1, -16
622         l32i    a3, a0, 0
623         l32i    a4, a0, 4
624         s32i    a3, a1, PT_SIZE+0
625         s32i    a4, a1, PT_SIZE+4
626         l32i    a3, a0, 8
627         l32i    a4, a0, 12
628         s32i    a3, a1, PT_SIZE+8
629         s32i    a4, a1, PT_SIZE+12
631         /* Common exception exit.
632          * We restore the special register and the current window frame, and
633          * return from the exception.
634          *
635          * Note: We expect a2 to hold PT_WMASK
636          */
638 common_exception_exit:
640         /* Restore address registers. */
642         _bbsi.l a2, 1, 1f
643         l32i    a4,  a1, PT_AREG4
644         l32i    a5,  a1, PT_AREG5
645         l32i    a6,  a1, PT_AREG6
646         l32i    a7,  a1, PT_AREG7
647         _bbsi.l a2, 2, 1f
648         l32i    a8,  a1, PT_AREG8
649         l32i    a9,  a1, PT_AREG9
650         l32i    a10, a1, PT_AREG10
651         l32i    a11, a1, PT_AREG11
652         _bbsi.l a2, 3, 1f
653         l32i    a12, a1, PT_AREG12
654         l32i    a13, a1, PT_AREG13
655         l32i    a14, a1, PT_AREG14
656         l32i    a15, a1, PT_AREG15
658         /* Restore PC, SAR */
660 1:      l32i    a2, a1, PT_PC
661         l32i    a3, a1, PT_SAR
662         wsr     a2, epc1
663         wsr     a3, sar
665         /* Restore LBEG, LEND, LCOUNT */
667         l32i    a2, a1, PT_LBEG
668         l32i    a3, a1, PT_LEND
669         wsr     a2, lbeg
670         l32i    a2, a1, PT_LCOUNT
671         wsr     a3, lend
672         wsr     a2, lcount
674         /* We control single stepping through the ICOUNTLEVEL register. */
676         l32i    a2, a1, PT_ICOUNTLEVEL
677         movi    a3, -2
678         wsr     a2, icountlevel
679         wsr     a3, icount
681         /* Check if it was double exception. */
683         l32i    a0, a1, PT_DEPC
684         l32i    a3, a1, PT_AREG3
685         l32i    a2, a1, PT_AREG2
686         _bgeui  a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
688         /* Restore a0...a3 and return */
690         l32i    a0, a1, PT_AREG0
691         l32i    a1, a1, PT_AREG1
692         rfe
694 1:      wsr     a0, depc
695         l32i    a0, a1, PT_AREG0
696         l32i    a1, a1, PT_AREG1
697         rfde
699 ENDPROC(kernel_exception)
702  * Debug exception handler.
704  * Currently, we don't support KGDB, so only user application can be debugged.
706  * When we get here,  a0 is trashed and saved to excsave[debuglevel]
707  */
709 ENTRY(debug_exception)
711         rsr     a0, SREG_EPS + XCHAL_DEBUGLEVEL
712         bbsi.l  a0, PS_EXCM_BIT, 1f     # exception mode
714         /* Set EPC1 and EXCCAUSE */
716         wsr     a2, depc                # save a2 temporarily
717         rsr     a2, SREG_EPC + XCHAL_DEBUGLEVEL
718         wsr     a2, epc1
720         movi    a2, EXCCAUSE_MAPPED_DEBUG
721         wsr     a2, exccause
723         /* Restore PS to the value before the debug exc but with PS.EXCM set.*/
725         movi    a2, 1 << PS_EXCM_BIT
726         or      a2, a0, a2
727         movi    a0, debug_exception     # restore a3, debug jump vector
728         wsr     a2, ps
729         xsr     a0, SREG_EXCSAVE + XCHAL_DEBUGLEVEL
731         /* Switch to kernel/user stack, restore jump vector, and save a0 */
733         bbsi.l  a2, PS_UM_BIT, 2f       # jump if user mode
735         addi    a2, a1, -16-PT_SIZE     # assume kernel stack
736         s32i    a0, a2, PT_AREG0
737         movi    a0, 0
738         s32i    a1, a2, PT_AREG1
739         s32i    a0, a2, PT_DEPC         # mark it as a regular exception
740         xsr     a0, depc
741         s32i    a3, a2, PT_AREG3
742         s32i    a0, a2, PT_AREG2
743         mov     a1, a2
744         j       _kernel_exception
746 2:      rsr     a2, excsave1
747         l32i    a2, a2, EXC_TABLE_KSTK  # load kernel stack pointer
748         s32i    a0, a2, PT_AREG0
749         movi    a0, 0
750         s32i    a1, a2, PT_AREG1
751         s32i    a0, a2, PT_DEPC
752         xsr     a0, depc
753         s32i    a3, a2, PT_AREG3
754         s32i    a0, a2, PT_AREG2
755         mov     a1, a2
756         j       _user_exception
758         /* Debug exception while in exception mode. */
759 1:      j       1b      // FIXME!!
761 ENDPROC(debug_exception)
764  * We get here in case of an unrecoverable exception.
765  * The only thing we can do is to be nice and print a panic message.
766  * We only produce a single stack frame for panic, so ???
769  * Entry conditions:
771  *   - a0 contains the caller address; original value saved in excsave1.
772  *   - the original a0 contains a valid return address (backtrace) or 0.
773  *   - a2 contains a valid stackpointer
775  * Notes:
777  *   - If the stack pointer could be invalid, the caller has to setup a
778  *     dummy stack pointer (e.g. the stack of the init_task)
780  *   - If the return address could be invalid, the caller has to set it
781  *     to 0, so the backtrace would stop.
783  */
784         .align 4
785 unrecoverable_text:
786         .ascii "Unrecoverable error in exception handler\0"
788 ENTRY(unrecoverable_exception)
790         movi    a0, 1
791         movi    a1, 0
793         wsr     a0, windowstart
794         wsr     a1, windowbase
795         rsync
797         movi    a1, (1 << PS_WOE_BIT) | LOCKLEVEL
798         wsr     a1, ps
799         rsync
801         movi    a1, init_task
802         movi    a0, 0
803         addi    a1, a1, PT_REGS_OFFSET
805         movi    a4, panic
806         movi    a6, unrecoverable_text
808         callx4  a4
810 1:      j       1b
812 ENDPROC(unrecoverable_exception)
814 /* -------------------------- FAST EXCEPTION HANDLERS ----------------------- */
817  * Fast-handler for alloca exceptions
819  *  The ALLOCA handler is entered when user code executes the MOVSP
820  *  instruction and the caller's frame is not in the register file.
822  * This algorithm was taken from the Ross Morley's RTOS Porting Layer:
824  *    /home/ross/rtos/porting/XtensaRTOS-PortingLayer-20090507/xtensa_vectors.S
826  * It leverages the existing window spill/fill routines and their support for
827  * double exceptions. The 'movsp' instruction will only cause an exception if
828  * the next window needs to be loaded. In fact this ALLOCA exception may be
829  * replaced at some point by changing the hardware to do a underflow exception
830  * of the proper size instead.
832  * This algorithm simply backs out the register changes started by the user
833  * excpetion handler, makes it appear that we have started a window underflow
834  * by rotating the window back and then setting the old window base (OWB) in
835  * the 'ps' register with the rolled back window base. The 'movsp' instruction
836  * will be re-executed and this time since the next window frames is in the
837  * active AR registers it won't cause an exception.
839  * If the WindowUnderflow code gets a TLB miss the page will get mapped
840  * the the partial windeowUnderflow will be handeled in the double exception
841  * handler.
843  * Entry condition:
845  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
846  *   a1:        a1
847  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
848  *   a3:        a3
849  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
850  *   excsave_1: dispatch table
852  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
853  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
854  */
856 ENTRY(fast_alloca)
857         rsr     a0, windowbase
858         rotw    -1
859         rsr     a2, ps
860         extui   a3, a2, PS_OWB_SHIFT, PS_OWB_WIDTH
861         xor     a3, a3, a4
862         l32i    a4, a6, PT_AREG0
863         l32i    a1, a6, PT_DEPC
864         rsr     a6, depc
865         wsr     a1, depc
866         slli    a3, a3, PS_OWB_SHIFT
867         xor     a2, a2, a3
868         wsr     a2, ps
869         rsync
871         _bbci.l a4, 31, 4f
872         rotw    -1
873         _bbci.l a8, 30, 8f
874         rotw    -1
875         j       _WindowUnderflow12
876 8:      j       _WindowUnderflow8
877 4:      j       _WindowUnderflow4
878 ENDPROC(fast_alloca)
881  * fast system calls.
883  * WARNING:  The kernel doesn't save the entire user context before
884  * handling a fast system call.  These functions are small and short,
885  * usually offering some functionality not available to user tasks.
887  * BE CAREFUL TO PRESERVE THE USER'S CONTEXT.
889  * Entry condition:
891  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
892  *   a1:        a1
893  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
894  *   a3:        a3
895  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
896  *   excsave_1: dispatch table
897  */
899 ENTRY(fast_syscall_kernel)
901         /* Skip syscall. */
903         rsr     a0, epc1
904         addi    a0, a0, 3
905         wsr     a0, epc1
907         l32i    a0, a2, PT_DEPC
908         bgeui   a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, fast_syscall_unrecoverable
910         rsr     a0, depc                        # get syscall-nr
911         _beqz   a0, fast_syscall_spill_registers
912         _beqi   a0, __NR_xtensa, fast_syscall_xtensa
914         j       kernel_exception
916 ENDPROC(fast_syscall_kernel)
918 ENTRY(fast_syscall_user)
920         /* Skip syscall. */
922         rsr     a0, epc1
923         addi    a0, a0, 3
924         wsr     a0, epc1
926         l32i    a0, a2, PT_DEPC
927         bgeui   a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, fast_syscall_unrecoverable
929         rsr     a0, depc                        # get syscall-nr
930         _beqz   a0, fast_syscall_spill_registers
931         _beqi   a0, __NR_xtensa, fast_syscall_xtensa
933         j       user_exception
935 ENDPROC(fast_syscall_user)
937 ENTRY(fast_syscall_unrecoverable)
939         /* Restore all states. */
941         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
942         xsr     a2, depc                # restore a2, depc
944         wsr     a0, excsave1
945         movi    a0, unrecoverable_exception
946         callx0  a0
948 ENDPROC(fast_syscall_unrecoverable)
951  * sysxtensa syscall handler
953  * int sysxtensa (SYS_XTENSA_ATOMIC_SET,     ptr, val,    unused);
954  * int sysxtensa (SYS_XTENSA_ATOMIC_ADD,     ptr, val,    unused);
955  * int sysxtensa (SYS_XTENSA_ATOMIC_EXG_ADD, ptr, val,    unused);
956  * int sysxtensa (SYS_XTENSA_ATOMIC_CMP_SWP, ptr, oldval, newval);
957  *        a2            a6                   a3    a4      a5
959  * Entry condition:
961  *   a0:        a2 (syscall-nr), original value saved on stack (PT_AREG0)
962  *   a1:        a1
963  *   a2:        new stack pointer, original in a0 and DEPC
964  *   a3:        a3
965  *   a4..a15:   unchanged
966  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
967  *   excsave_1: dispatch table
969  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
970  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
972  * Note: we don't have to save a2; a2 holds the return value
974  * We use the two macros TRY and CATCH:
976  * TRY   adds an entry to the __ex_table fixup table for the immediately
977  *       following instruction.
979  * CATCH catches any exception that occurred at one of the preceding TRY
980  *       statements and continues from there
982  * Usage TRY    l32i    a0, a1, 0
983  *              <other code>
984  *       done:  rfe
985  *       CATCH  <set return code>
986  *              j done
987  */
989 #define TRY                                                             \
990         .section __ex_table, "a";                                       \
991         .word   66f, 67f;                                               \
992         .text;                                                          \
995 #define CATCH                                                           \
998 ENTRY(fast_syscall_xtensa)
1000         s32i    a7, a2, PT_AREG7        # we need an additional register
1001         movi    a7, 4                   # sizeof(unsigned int)
1002         access_ok a3, a7, a0, a2, .Leac # a0: scratch reg, a2: sp
1004         addi    a6, a6, -1              # assuming SYS_XTENSA_ATOMIC_SET = 1
1005         _bgeui  a6, SYS_XTENSA_COUNT - 1, .Lill
1006         _bnei   a6, SYS_XTENSA_ATOMIC_CMP_SWP - 1, .Lnswp
1008         /* Fall through for ATOMIC_CMP_SWP. */
1010 .Lswp:  /* Atomic compare and swap */
1012 TRY     l32i    a0, a3, 0               # read old value
1013         bne     a0, a4, 1f              # same as old value? jump
1014 TRY     s32i    a5, a3, 0               # different, modify value
1015         l32i    a7, a2, PT_AREG7        # restore a7
1016         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1017         movi    a2, 1                   # and return 1
1018         addi    a6, a6, 1               # restore a6 (really necessary?)
1019         rfe
1021 1:      l32i    a7, a2, PT_AREG7        # restore a7
1022         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1023         movi    a2, 0                   # return 0 (note that we cannot set
1024         addi    a6, a6, 1               # restore a6 (really necessary?)
1025         rfe
1027 .Lnswp: /* Atomic set, add, and exg_add. */
1029 TRY     l32i    a7, a3, 0               # orig
1030         add     a0, a4, a7              # + arg
1031         moveqz  a0, a4, a6              # set
1032 TRY     s32i    a0, a3, 0               # write new value
1034         mov     a0, a2
1035         mov     a2, a7
1036         l32i    a7, a0, PT_AREG7        # restore a7
1037         l32i    a0, a0, PT_AREG0        # restore a0
1038         addi    a6, a6, 1               # restore a6 (really necessary?)
1039         rfe
1041 CATCH
1042 .Leac:  l32i    a7, a2, PT_AREG7        # restore a7
1043         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1044         movi    a2, -EFAULT
1045         rfe
1047 .Lill:  l32i    a7, a2, PT_AREG0        # restore a7
1048         l32i    a0, a2, PT_AREG0        # restore a0
1049         movi    a2, -EINVAL
1050         rfe
1052 ENDPROC(fast_syscall_xtensa)
1055 /* fast_syscall_spill_registers.
1057  * Entry condition:
1059  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1060  *   a1:        a1
1061  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1062  *   a3:        a3
1063  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1064  *   excsave_1: dispatch table
1066  * Note: We assume the stack pointer is EXC_TABLE_KSTK in the fixup handler.
1067  */
1069 ENTRY(fast_syscall_spill_registers)
1071         /* Register a FIXUP handler (pass current wb as a parameter) */
1073         xsr     a3, excsave1
1074         movi    a0, fast_syscall_spill_registers_fixup
1075         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1076         rsr     a0, windowbase
1077         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_PARAM
1078         xsr     a3, excsave1            # restore a3 and excsave_1
1080         /* Save a3, a4 and SAR on stack. */
1082         rsr     a0, sar
1083         s32i    a3, a2, PT_AREG3
1084         s32i    a4, a2, PT_AREG4
1085         s32i    a0, a2, PT_AREG5        # store SAR to PT_AREG5
1087         /* The spill routine might clobber a7, a11, and a15. */
1089         s32i    a7, a2, PT_AREG7
1090         s32i    a11, a2, PT_AREG11
1091         s32i    a15, a2, PT_AREG15
1093         call0   _spill_registers        # destroys a3, a4, and SAR
1095         /* Advance PC, restore registers and SAR, and return from exception. */
1097         l32i    a3, a2, PT_AREG5
1098         l32i    a4, a2, PT_AREG4
1099         l32i    a0, a2, PT_AREG0
1100         wsr     a3, sar
1101         l32i    a3, a2, PT_AREG3
1103         /* Restore clobbered registers. */
1105         l32i    a7, a2, PT_AREG7
1106         l32i    a11, a2, PT_AREG11
1107         l32i    a15, a2, PT_AREG15
1109         movi    a2, 0
1110         rfe
1112 ENDPROC(fast_syscall_spill_registers)
1114 /* Fixup handler.
1116  * We get here if the spill routine causes an exception, e.g. tlb miss.
1117  * We basically restore WINDOWBASE and WINDOWSTART to the condition when
1118  * we entered the spill routine and jump to the user exception handler.
1120  * a0: value of depc, original value in depc
1121  * a2: trashed, original value in EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE
1122  * a3: exctable, original value in excsave1
1123  */
1125 ENTRY(fast_syscall_spill_registers_fixup)
1127         rsr     a2, windowbase  # get current windowbase (a2 is saved)
1128         xsr     a0, depc        # restore depc and a0
1129         ssl     a2              # set shift (32 - WB)
1131         /* We need to make sure the current registers (a0-a3) are preserved.
1132          * To do this, we simply set the bit for the current window frame
1133          * in WS, so that the exception handlers save them to the task stack.
1134          */
1136         xsr     a3, excsave1    # get spill-mask
1137         slli    a3, a3, 1       # shift left by one
1139         slli    a2, a3, 32-WSBITS
1140         src     a2, a3, a2      # a2 = xxwww1yyxxxwww1yy......
1141         wsr     a2, windowstart # set corrected windowstart
1143         srli    a3, a3, 1
1144         rsr     a2, excsave1
1145         l32i    a2, a2, EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE   # restore a2
1146         xsr     a2, excsave1
1147         s32i    a3, a2, EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE   # save a3
1148         l32i    a3, a2, EXC_TABLE_PARAM # original WB (in user task)
1149         xsr     a2, excsave1
1151         /* Return to the original (user task) WINDOWBASE.
1152          * We leave the following frame behind:
1153          * a0, a1, a2   same
1154          * a3:          trashed (saved in EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE)
1155          * depc:        depc (we have to return to that address)
1156          * excsave_1:   exctable
1157          */
1159         wsr     a3, windowbase
1160         rsync
1162         /* We are now in the original frame when we entered _spill_registers:
1163          *  a0: return address
1164          *  a1: used, stack pointer
1165          *  a2: kernel stack pointer
1166          *  a3: available
1167          *  depc: exception address
1168          *  excsave: exctable
1169          * Note: This frame might be the same as above.
1170          */
1172         /* Setup stack pointer. */
1174         addi    a2, a2, -PT_USER_SIZE
1175         s32i    a0, a2, PT_AREG0
1177         /* Make sure we return to this fixup handler. */
1179         movi    a3, fast_syscall_spill_registers_fixup_return
1180         s32i    a3, a2, PT_DEPC         # setup depc
1182         /* Jump to the exception handler. */
1184         rsr     a3, excsave1
1185         rsr     a0, exccause
1186         addx4   a0, a0, a3                      # find entry in table
1187         l32i    a0, a0, EXC_TABLE_FAST_USER     # load handler
1188         l32i    a3, a3, EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE
1189         jx      a0
1191 ENDPROC(fast_syscall_spill_registers_fixup)
1193 ENTRY(fast_syscall_spill_registers_fixup_return)
1195         /* When we return here, all registers have been restored (a2: DEPC) */
1197         wsr     a2, depc                # exception address
1199         /* Restore fixup handler. */
1201         rsr     a2, excsave1
1202         s32i    a3, a2, EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE
1203         movi    a3, fast_syscall_spill_registers_fixup
1204         s32i    a3, a2, EXC_TABLE_FIXUP
1205         rsr     a3, windowbase
1206         s32i    a3, a2, EXC_TABLE_PARAM
1207         l32i    a2, a2, EXC_TABLE_KSTK
1209         /* Load WB at the time the exception occurred. */
1211         rsr     a3, sar                 # WB is still in SAR
1212         neg     a3, a3
1213         wsr     a3, windowbase
1214         rsync
1216         rsr     a3, excsave1
1217         l32i    a3, a3, EXC_TABLE_DOUBLE_SAVE
1219         rfde
1221 ENDPROC(fast_syscall_spill_registers_fixup_return)
1224  * spill all registers.
1226  * This is not a real function. The following conditions must be met:
1228  *  - must be called with call0.
1229  *  - uses a3, a4 and SAR.
1230  *  - the last 'valid' register of each frame are clobbered.
1231  *  - the caller must have registered a fixup handler
1232  *    (or be inside a critical section)
1233  *  - PS_EXCM must be set (PS_WOE cleared?)
1234  */
1236 ENTRY(_spill_registers)
1238         /*
1239          * Rotate ws so that the current windowbase is at bit 0.
1240          * Assume ws = xxxwww1yy (www1 current window frame).
1241          * Rotate ws right so that a4 = yyxxxwww1.
1242          */
1244         rsr     a4, windowbase
1245         rsr     a3, windowstart         # a3 = xxxwww1yy
1246         ssr     a4                      # holds WB
1247         slli    a4, a3, WSBITS
1248         or      a3, a3, a4              # a3 = xxxwww1yyxxxwww1yy
1249         srl     a3, a3                  # a3 = 00xxxwww1yyxxxwww1
1251         /* We are done if there are no more than the current register frame. */
1253         extui   a3, a3, 1, WSBITS-1     # a3 = 0yyxxxwww
1254         movi    a4, (1 << (WSBITS-1))
1255         _beqz   a3, .Lnospill           # only one active frame? jump
1257         /* We want 1 at the top, so that we return to the current windowbase */
1259         or      a3, a3, a4              # 1yyxxxwww
1261         /* Skip empty frames - get 'oldest' WINDOWSTART-bit. */
1263         wsr     a3, windowstart         # save shifted windowstart
1264         neg     a4, a3
1265         and     a3, a4, a3              # first bit set from right: 000010000
1267         ffs_ws  a4, a3                  # a4: shifts to skip empty frames
1268         movi    a3, WSBITS
1269         sub     a4, a3, a4              # WSBITS-a4:number of 0-bits from right
1270         ssr     a4                      # save in SAR for later.
1272         rsr     a3, windowbase
1273         add     a3, a3, a4
1274         wsr     a3, windowbase
1275         rsync
1277         rsr     a3, windowstart
1278         srl     a3, a3                  # shift windowstart
1280         /* WB is now just one frame below the oldest frame in the register
1281            window. WS is shifted so the oldest frame is in bit 0, thus, WB
1282            and WS differ by one 4-register frame. */
1284         /* Save frames. Depending what call was used (call4, call8, call12),
1285          * we have to save 4,8. or 12 registers.
1286          */
1288         _bbsi.l a3, 1, .Lc4
1289         _bbsi.l a3, 2, .Lc8
1291         /* Special case: we have a call12-frame starting at a4. */
1293         _bbci.l a3, 3, .Lc12    # bit 3 shouldn't be zero! (Jump to Lc12 first)
1295         s32e    a4, a1, -16     # a1 is valid with an empty spill area
1296         l32e    a4, a5, -12
1297         s32e    a8, a4, -48
1298         mov     a8, a4
1299         l32e    a4, a1, -16
1300         j       .Lc12c
1302 .Lnospill:
1303         ret
1305 .Lloop: _bbsi.l a3, 1, .Lc4
1306         _bbci.l a3, 2, .Lc12
1308 .Lc8:   s32e    a4, a13, -16
1309         l32e    a4, a5, -12
1310         s32e    a8, a4, -32
1311         s32e    a5, a13, -12
1312         s32e    a6, a13, -8
1313         s32e    a7, a13, -4
1314         s32e    a9, a4, -28
1315         s32e    a10, a4, -24
1316         s32e    a11, a4, -20
1318         srli    a11, a3, 2              # shift windowbase by 2
1319         rotw    2
1320         _bnei   a3, 1, .Lloop
1322 .Lexit: /* Done. Do the final rotation, set WS, and return. */
1324         rotw    1
1325         rsr     a3, windowbase
1326         ssl     a3
1327         movi    a3, 1
1328         sll     a3, a3
1329         wsr     a3, windowstart
1330         ret
1332 .Lc4:   s32e    a4, a9, -16
1333         s32e    a5, a9, -12
1334         s32e    a6, a9, -8
1335         s32e    a7, a9, -4
1337         srli    a7, a3, 1
1338         rotw    1
1339         _bnei   a3, 1, .Lloop
1340         j       .Lexit
1342 .Lc12:  _bbci.l a3, 3, .Linvalid_mask   # bit 2 shouldn't be zero!
1344         /* 12-register frame (call12) */
1346         l32e    a2, a5, -12
1347         s32e    a8, a2, -48
1348         mov     a8, a2
1350 .Lc12c: s32e    a9, a8, -44
1351         s32e    a10, a8, -40
1352         s32e    a11, a8, -36
1353         s32e    a12, a8, -32
1354         s32e    a13, a8, -28
1355         s32e    a14, a8, -24
1356         s32e    a15, a8, -20
1357         srli    a15, a3, 3
1359         /* The stack pointer for a4..a7 is out of reach, so we rotate the
1360          * window, grab the stackpointer, and rotate back.
1361          * Alternatively, we could also use the following approach, but that
1362          * makes the fixup routine much more complicated:
1363          * rotw 1
1364          * s32e a0, a13, -16
1365          * ...
1366          * rotw 2
1367          */
1369         rotw    1
1370         mov     a5, a13
1371         rotw    -1
1373         s32e    a4, a9, -16
1374         s32e    a5, a9, -12
1375         s32e    a6, a9, -8
1376         s32e    a7, a9, -4
1378         rotw    3
1380         _beqi   a3, 1, .Lexit
1381         j       .Lloop
1383 .Linvalid_mask:
1385         /* We get here because of an unrecoverable error in the window
1386          * registers. If we are in user space, we kill the application,
1387          * however, this condition is unrecoverable in kernel space.
1388          */
1390         rsr     a0, ps
1391         _bbci.l a0, PS_UM_BIT, 1f
1393         /* User space: Setup a dummy frame and kill application.
1394          * Note: We assume EXC_TABLE_KSTK contains a valid stack pointer.
1395          */
1397         movi    a0, 1
1398         movi    a1, 0
1400         wsr     a0, windowstart
1401         wsr     a1, windowbase
1402         rsync
1404         movi    a0, 0
1406         rsr     a3, excsave1
1407         l32i    a1, a3, EXC_TABLE_KSTK
1409         movi    a4, (1 << PS_WOE_BIT) | LOCKLEVEL
1410         wsr     a4, ps
1411         rsync
1413         movi    a6, SIGSEGV
1414         movi    a4, do_exit
1415         callx4  a4
1417 1:      /* Kernel space: PANIC! */
1419         wsr     a0, excsave1
1420         movi    a0, unrecoverable_exception
1421         callx0  a0              # should not return
1422 1:      j       1b
1424 ENDPROC(_spill_registers)
1426 #ifdef CONFIG_MMU
1428  * We should never get here. Bail out!
1429  */
1431 ENTRY(fast_second_level_miss_double_kernel)
1433 1:      movi    a0, unrecoverable_exception
1434         callx0  a0              # should not return
1435 1:      j       1b
1437 ENDPROC(fast_second_level_miss_double_kernel)
1439 /* First-level entry handler for user, kernel, and double 2nd-level
1440  * TLB miss exceptions.  Note that for now, user and kernel miss
1441  * exceptions share the same entry point and are handled identically.
1443  * An old, less-efficient C version of this function used to exist.
1444  * We include it below, interleaved as comments, for reference.
1446  * Entry condition:
1448  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1449  *   a1:        a1
1450  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1451  *   a3:        a3
1452  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1453  *   excsave_1: dispatch table
1455  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
1456  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
1457  */
1459 ENTRY(fast_second_level_miss)
1461         /* Save a1 and a3. Note: we don't expect a double exception. */
1463         s32i    a1, a2, PT_AREG1
1464         s32i    a3, a2, PT_AREG3
1466         /* We need to map the page of PTEs for the user task.  Find
1467          * the pointer to that page.  Also, it's possible for tsk->mm
1468          * to be NULL while tsk->active_mm is nonzero if we faulted on
1469          * a vmalloc address.  In that rare case, we must use
1470          * active_mm instead to avoid a fault in this handler.  See
1471          *
1472          * http://mail.nl.linux.org/linux-mm/2002-08/msg00258.html
1473          *   (or search Internet on "mm vs. active_mm")
1474          *
1475          *      if (!mm)
1476          *              mm = tsk->active_mm;
1477          *      pgd = pgd_offset (mm, regs->excvaddr);
1478          *      pmd = pmd_offset (pgd, regs->excvaddr);
1479          *      pmdval = *pmd;
1480          */
1482         GET_CURRENT(a1,a2)
1483         l32i    a0, a1, TASK_MM         # tsk->mm
1484         beqz    a0, 9f
1486 8:      rsr     a3, excvaddr            # fault address
1487         _PGD_OFFSET(a0, a3, a1)
1488         l32i    a0, a0, 0               # read pmdval
1489         beqz    a0, 2f
1491         /* Read ptevaddr and convert to top of page-table page.
1492          *
1493          *      vpnval = read_ptevaddr_register() & PAGE_MASK;
1494          *      vpnval += DTLB_WAY_PGTABLE;
1495          *      pteval = mk_pte (virt_to_page(pmd_val(pmdval)), PAGE_KERNEL);
1496          *      write_dtlb_entry (pteval, vpnval);
1497          *
1498          * The messy computation for 'pteval' above really simplifies
1499          * into the following:
1500          *
1501          * pteval = ((pmdval - PAGE_OFFSET) & PAGE_MASK) | PAGE_DIRECTORY
1502          */
1504         movi    a1, (-PAGE_OFFSET) & 0xffffffff
1505         add     a0, a0, a1              # pmdval - PAGE_OFFSET
1506         extui   a1, a0, 0, PAGE_SHIFT   # ... & PAGE_MASK
1507         xor     a0, a0, a1
1509         movi    a1, _PAGE_DIRECTORY
1510         or      a0, a0, a1              # ... | PAGE_DIRECTORY
1512         /*
1513          * We utilize all three wired-ways (7-9) to hold pmd translations.
1514          * Memory regions are mapped to the DTLBs according to bits 28 and 29.
1515          * This allows to map the three most common regions to three different
1516          * DTLBs:
1517          *  0,1 -> way 7        program (0040.0000) and virtual (c000.0000)
1518          *  2   -> way 8        shared libaries (2000.0000)
1519          *  3   -> way 0        stack (3000.0000)
1520          */
1522         extui   a3, a3, 28, 2           # addr. bit 28 and 29   0,1,2,3
1523         rsr     a1, ptevaddr
1524         addx2   a3, a3, a3              # ->                    0,3,6,9
1525         srli    a1, a1, PAGE_SHIFT
1526         extui   a3, a3, 2, 2            # ->                    0,0,1,2
1527         slli    a1, a1, PAGE_SHIFT      # ptevaddr & PAGE_MASK
1528         addi    a3, a3, DTLB_WAY_PGD
1529         add     a1, a1, a3              # ... + way_number
1531 3:      wdtlb   a0, a1
1532         dsync
1534         /* Exit critical section. */
1536 4:      rsr     a3, excsave1
1537         movi    a0, 0
1538         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1540         /* Restore the working registers, and return. */
1542         l32i    a0, a2, PT_AREG0
1543         l32i    a1, a2, PT_AREG1
1544         l32i    a3, a2, PT_AREG3
1545         l32i    a2, a2, PT_DEPC
1547         bgeui   a2, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
1549         /* Restore excsave1 and return. */
1551         rsr     a2, depc
1552         rfe
1554         /* Return from double exception. */
1556 1:      xsr     a2, depc
1557         esync
1558         rfde
1560 9:      l32i    a0, a1, TASK_ACTIVE_MM  # unlikely case mm == 0
1561         j       8b
1563 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE)
1565 2:      /* Special case for cache aliasing.
1566          * We (should) only get here if a clear_user_page, copy_user_page
1567          * or the aliased cache flush functions got preemptively interrupted 
1568          * by another task. Re-establish temporary mapping to the 
1569          * TLBTEMP_BASE areas.
1570          */
1572         /* We shouldn't be in a double exception */
1574         l32i    a0, a2, PT_DEPC
1575         bgeui   a0, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 2f
1577         /* Make sure the exception originated in the special functions */
1579         movi    a0, __tlbtemp_mapping_start
1580         rsr     a3, epc1
1581         bltu    a3, a0, 2f
1582         movi    a0, __tlbtemp_mapping_end
1583         bgeu    a3, a0, 2f
1585         /* Check if excvaddr was in one of the TLBTEMP_BASE areas. */
1587         movi    a3, TLBTEMP_BASE_1
1588         rsr     a0, excvaddr
1589         bltu    a0, a3, 2f
1591         addi    a1, a0, -(2 << (DCACHE_ALIAS_ORDER + PAGE_SHIFT))
1592         bgeu    a1, a3, 2f
1594         /* Check if we have to restore an ITLB mapping. */
1596         movi    a1, __tlbtemp_mapping_itlb
1597         rsr     a3, epc1
1598         sub     a3, a3, a1
1600         /* Calculate VPN */
1602         movi    a1, PAGE_MASK
1603         and     a1, a1, a0
1605         /* Jump for ITLB entry */
1607         bgez    a3, 1f
1609         /* We can use up to two TLBTEMP areas, one for src and one for dst. */
1611         extui   a3, a0, PAGE_SHIFT + DCACHE_ALIAS_ORDER, 1
1612         add     a1, a3, a1
1614         /* PPN is in a6 for the first TLBTEMP area and in a7 for the second. */
1616         mov     a0, a6
1617         movnez  a0, a7, a3
1618         j       3b
1620         /* ITLB entry. We only use dst in a6. */
1622 1:      witlb   a6, a1
1623         isync
1624         j       4b
1627 #endif  // DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE
1630 2:      /* Invalid PGD, default exception handling */
1632         rsr     a1, depc
1633         s32i    a1, a2, PT_AREG2
1634         mov     a1, a2
1636         rsr     a2, ps
1637         bbsi.l  a2, PS_UM_BIT, 1f
1638         j       _kernel_exception
1639 1:      j       _user_exception
1641 ENDPROC(fast_second_level_miss)
1644  * StoreProhibitedException
1646  * Update the pte and invalidate the itlb mapping for this pte.
1648  * Entry condition:
1650  *   a0:        trashed, original value saved on stack (PT_AREG0)
1651  *   a1:        a1
1652  *   a2:        new stack pointer, original in DEPC
1653  *   a3:        a3
1654  *   depc:      a2, original value saved on stack (PT_DEPC)
1655  *   excsave_1: dispatch table
1657  *   PT_DEPC >= VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: double exception, DEPC
1658  *           <  VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS: regular exception
1659  */
1661 ENTRY(fast_store_prohibited)
1663         /* Save a1 and a3. */
1665         s32i    a1, a2, PT_AREG1
1666         s32i    a3, a2, PT_AREG3
1668         GET_CURRENT(a1,a2)
1669         l32i    a0, a1, TASK_MM         # tsk->mm
1670         beqz    a0, 9f
1672 8:      rsr     a1, excvaddr            # fault address
1673         _PGD_OFFSET(a0, a1, a3)
1674         l32i    a0, a0, 0
1675         beqz    a0, 2f
1677         /*
1678          * Note that we test _PAGE_WRITABLE_BIT only if PTE is present
1679          * and is not PAGE_NONE. See pgtable.h for possible PTE layouts.
1680          */
1682         _PTE_OFFSET(a0, a1, a3)
1683         l32i    a3, a0, 0               # read pteval
1684         movi    a1, _PAGE_CA_INVALID
1685         ball    a3, a1, 2f
1686         bbci.l  a3, _PAGE_WRITABLE_BIT, 2f
1688         movi    a1, _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY | _PAGE_HW_WRITE
1689         or      a3, a3, a1
1690         rsr     a1, excvaddr
1691         s32i    a3, a0, 0
1693         /* We need to flush the cache if we have page coloring. */
1694 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE) && XCHAL_DCACHE_IS_WRITEBACK
1695         dhwb    a0, 0
1696 #endif
1697         pdtlb   a0, a1
1698         wdtlb   a3, a0
1700         /* Exit critical section. */
1702         movi    a0, 0
1703         rsr     a3, excsave1
1704         s32i    a0, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1706         /* Restore the working registers, and return. */
1708         l32i    a3, a2, PT_AREG3
1709         l32i    a1, a2, PT_AREG1
1710         l32i    a0, a2, PT_AREG0
1711         l32i    a2, a2, PT_DEPC
1713         bgeui   a2, VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS, 1f
1715         rsr     a2, depc
1716         rfe
1718         /* Double exception. Restore FIXUP handler and return. */
1720 1:      xsr     a2, depc
1721         esync
1722         rfde
1724 9:      l32i    a0, a1, TASK_ACTIVE_MM  # unlikely case mm == 0
1725         j       8b
1727 2:      /* If there was a problem, handle fault in C */
1729         rsr     a3, depc        # still holds a2
1730         s32i    a3, a2, PT_AREG2
1731         mov     a1, a2
1733         rsr     a2, ps
1734         bbsi.l  a2, PS_UM_BIT, 1f
1735         j       _kernel_exception
1736 1:      j       _user_exception
1738 ENDPROC(fast_store_prohibited)
1740 #endif /* CONFIG_MMU */
1743  * System Calls.
1745  * void system_call (struct pt_regs* regs, int exccause)
1746  *                            a2                 a3
1747  */
1749 ENTRY(system_call)
1751         entry   a1, 32
1753         /* regs->syscall = regs->areg[2] */
1755         l32i    a3, a2, PT_AREG2
1756         mov     a6, a2
1757         movi    a4, do_syscall_trace_enter
1758         s32i    a3, a2, PT_SYSCALL
1759         callx4  a4
1761         /* syscall = sys_call_table[syscall_nr] */
1763         movi    a4, sys_call_table;
1764         movi    a5, __NR_syscall_count
1765         movi    a6, -ENOSYS
1766         bgeu    a3, a5, 1f
1768         addx4   a4, a3, a4
1769         l32i    a4, a4, 0
1770         movi    a5, sys_ni_syscall;
1771         beq     a4, a5, 1f
1773         /* Load args: arg0 - arg5 are passed via regs. */
1775         l32i    a6, a2, PT_AREG6
1776         l32i    a7, a2, PT_AREG3
1777         l32i    a8, a2, PT_AREG4
1778         l32i    a9, a2, PT_AREG5
1779         l32i    a10, a2, PT_AREG8
1780         l32i    a11, a2, PT_AREG9
1782         /* Pass one additional argument to the syscall: pt_regs (on stack) */
1783         s32i    a2, a1, 0
1785         callx4  a4
1787 1:      /* regs->areg[2] = return_value */
1789         s32i    a6, a2, PT_AREG2
1790         movi    a4, do_syscall_trace_leave
1791         mov     a6, a2
1792         callx4  a4
1793         retw
1795 ENDPROC(system_call)
1799  * Task switch.
1801  * struct task*  _switch_to (struct task* prev, struct task* next)
1802  *         a2                              a2                 a3
1803  */
1805 ENTRY(_switch_to)
1807         entry   a1, 16
1809         mov     a12, a2                 # preserve 'prev' (a2)
1810         mov     a13, a3                 # and 'next' (a3)
1812         l32i    a4, a2, TASK_THREAD_INFO
1813         l32i    a5, a3, TASK_THREAD_INFO
1815         save_xtregs_user a4 a6 a8 a9 a10 a11 THREAD_XTREGS_USER
1817         s32i    a0, a12, THREAD_RA      # save return address
1818         s32i    a1, a12, THREAD_SP      # save stack pointer
1820         /* Disable ints while we manipulate the stack pointer. */
1822         movi    a14, (1 << PS_EXCM_BIT) | LOCKLEVEL
1823         xsr     a14, ps
1824         rsr     a3, excsave1
1825         rsync
1826         s32i    a3, a3, EXC_TABLE_FIXUP /* enter critical section */
1828         /* Switch CPENABLE */
1830 #if (XTENSA_HAVE_COPROCESSORS || XTENSA_HAVE_IO_PORTS)
1831         l32i    a3, a5, THREAD_CPENABLE
1832         xsr     a3, cpenable
1833         s32i    a3, a4, THREAD_CPENABLE
1834 #endif
1836         /* Flush register file. */
1838         call0   _spill_registers        # destroys a3, a4, and SAR
1840         /* Set kernel stack (and leave critical section)
1841          * Note: It's save to set it here. The stack will not be overwritten
1842          *       because the kernel stack will only be loaded again after
1843          *       we return from kernel space.
1844          */
1846         rsr     a3, excsave1            # exc_table
1847         movi    a6, 0
1848         addi    a7, a5, PT_REGS_OFFSET
1849         s32i    a6, a3, EXC_TABLE_FIXUP
1850         s32i    a7, a3, EXC_TABLE_KSTK
1852         /* restore context of the task 'next' */
1854         l32i    a0, a13, THREAD_RA      # restore return address
1855         l32i    a1, a13, THREAD_SP      # restore stack pointer
1857         load_xtregs_user a5 a6 a8 a9 a10 a11 THREAD_XTREGS_USER
1859         wsr     a14, ps
1860         mov     a2, a12                 # return 'prev'
1861         rsync
1863         retw
1865 ENDPROC(_switch_to)
1867 ENTRY(ret_from_fork)
1869         /* void schedule_tail (struct task_struct *prev)
1870          * Note: prev is still in a6 (return value from fake call4 frame)
1871          */
1872         movi    a4, schedule_tail
1873         callx4  a4
1875         movi    a4, do_syscall_trace_leave
1876         mov     a6, a1
1877         callx4  a4
1879         j       common_exception_return
1881 ENDPROC(ret_from_fork)
1884  * Kernel thread creation helper
1885  * On entry, set up by copy_thread: a2 = thread_fn, a3 = thread_fn arg
1886  *           left from _switch_to: a6 = prev
1887  */
1888 ENTRY(ret_from_kernel_thread)
1890         call4   schedule_tail
1891         mov     a6, a3
1892         callx4  a2
1893         j       common_exception_return
1895 ENDPROC(ret_from_kernel_thread)