Linux 5.7.7
[linux/fpc-iii.git] / arch / arm / vfp / vfphw.S
blobb2e560290860e23ea7062c5f03e91ae150f243eb
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         ldr     r3, [sp, #S_PSR]        @ Neither lazy restore nor FP exceptions
82         and     r3, r3, #MODE_MASK      @ are supported in kernel mode
83         teq     r3, #USR_MODE
84         bne     vfp_kmode_exception     @ Returns through lr
86         VFPFMRX r1, FPEXC               @ Is the VFP enabled?
87         DBGSTR1 "fpexc %08x", r1
88         tst     r1, #FPEXC_EN
89         bne     look_for_VFP_exceptions @ VFP is already enabled
91         DBGSTR1 "enable %x", r10
92         ldr     r3, vfp_current_hw_state_address
93         orr     r1, r1, #FPEXC_EN       @ user FPEXC has the enable bit set
94         ldr     r4, [r3, r11, lsl #2]   @ vfp_current_hw_state pointer
95         bic     r5, r1, #FPEXC_EX       @ make sure exceptions are disabled
96         cmp     r4, r10                 @ this thread owns the hw context?
97 #ifndef CONFIG_SMP
98         @ For UP, checking that this thread owns the hw context is
99         @ sufficient to determine that the hardware state is valid.
100         beq     vfp_hw_state_valid
102         @ On UP, we lazily save the VFP context.  As a different
103         @ thread wants ownership of the VFP hardware, save the old
104         @ state if there was a previous (valid) owner.
106         VFPFMXR FPEXC, r5               @ enable VFP, disable any pending
107                                         @ exceptions, so we can get at the
108                                         @ rest of it
110         DBGSTR1 "save old state %p", r4
111         cmp     r4, #0                  @ if the vfp_current_hw_state is NULL
112         beq     vfp_reload_hw           @ then the hw state needs reloading
113         VFPFSTMIA r4, r5                @ save the working registers
114         VFPFMRX r5, FPSCR               @ current status
115 #ifndef CONFIG_CPU_FEROCEON
116         tst     r1, #FPEXC_EX           @ is there additional state to save?
117         beq     1f
118         VFPFMRX r6, FPINST              @ FPINST (only if FPEXC.EX is set)
119         tst     r1, #FPEXC_FP2V         @ is there an FPINST2 to read?
120         beq     1f
121         VFPFMRX r8, FPINST2             @ FPINST2 if needed (and present)
123 #endif
124         stmia   r4, {r1, r5, r6, r8}    @ save FPEXC, FPSCR, FPINST, FPINST2
125 vfp_reload_hw:
127 #else
128         @ For SMP, if this thread does not own the hw context, then we
129         @ need to reload it.  No need to save the old state as on SMP,
130         @ we always save the state when we switch away from a thread.
131         bne     vfp_reload_hw
133         @ This thread has ownership of the current hardware context.
134         @ However, it may have been migrated to another CPU, in which
135         @ case the saved state is newer than the hardware context.
136         @ Check this by looking at the CPU number which the state was
137         @ last loaded onto.
138         ldr     ip, [r10, #VFP_CPU]
139         teq     ip, r11
140         beq     vfp_hw_state_valid
142 vfp_reload_hw:
143         @ We're loading this threads state into the VFP hardware. Update
144         @ the CPU number which contains the most up to date VFP context.
145         str     r11, [r10, #VFP_CPU]
147         VFPFMXR FPEXC, r5               @ enable VFP, disable any pending
148                                         @ exceptions, so we can get at the
149                                         @ rest of it
150 #endif
152         DBGSTR1 "load state %p", r10
153         str     r10, [r3, r11, lsl #2]  @ update the vfp_current_hw_state pointer
154                                         @ Load the saved state back into the VFP
155         VFPFLDMIA r10, r5               @ reload the working registers while
156                                         @ FPEXC is in a safe state
157         ldmia   r10, {r1, r5, r6, r8}   @ load FPEXC, FPSCR, FPINST, FPINST2
158 #ifndef CONFIG_CPU_FEROCEON
159         tst     r1, #FPEXC_EX           @ is there additional state to restore?
160         beq     1f
161         VFPFMXR FPINST, r6              @ restore FPINST (only if FPEXC.EX is set)
162         tst     r1, #FPEXC_FP2V         @ is there an FPINST2 to write?
163         beq     1f
164         VFPFMXR FPINST2, r8             @ FPINST2 if needed (and present)
166 #endif
167         VFPFMXR FPSCR, r5               @ restore status
169 @ The context stored in the VFP hardware is up to date with this thread
170 vfp_hw_state_valid:
171         tst     r1, #FPEXC_EX
172         bne     process_exception       @ might as well handle the pending
173                                         @ exception before retrying branch
174                                         @ out before setting an FPEXC that
175                                         @ stops us reading stuff
176         VFPFMXR FPEXC, r1               @ Restore FPEXC last
177         sub     r2, r2, #4              @ Retry current instruction - if Thumb
178         str     r2, [sp, #S_PC]         @ mode it's two 16-bit instructions,
179                                         @ else it's one 32-bit instruction, so
180                                         @ always subtract 4 from the following
181                                         @ instruction address.
182         dec_preempt_count_ti r10, r4
183         ret     r9                      @ we think we have handled things
186 look_for_VFP_exceptions:
187         @ Check for synchronous or asynchronous exception
188         tst     r1, #FPEXC_EX | FPEXC_DEX
189         bne     process_exception
190         @ On some implementations of the VFP subarch 1, setting FPSCR.IXE
191         @ causes all the CDP instructions to be bounced synchronously without
192         @ setting the FPEXC.EX bit
193         VFPFMRX r5, FPSCR
194         tst     r5, #FPSCR_IXE
195         bne     process_exception
197         tst     r5, #FPSCR_LENGTH_MASK
198         beq     skip
199         orr     r1, r1, #FPEXC_DEX
200         b       process_exception
201 skip:
203         @ Fall into hand on to next handler - appropriate coproc instr
204         @ not recognised by VFP
206         DBGSTR  "not VFP"
207         dec_preempt_count_ti r10, r4
208         ret     lr
210 process_exception:
211         DBGSTR  "bounce"
212         mov     r2, sp                  @ nothing stacked - regdump is at TOS
213         mov     lr, r9                  @ setup for a return to the user code.
215         @ Now call the C code to package up the bounce to the support code
216         @   r0 holds the trigger instruction
217         @   r1 holds the FPEXC value
218         @   r2 pointer to register dump
219         b       VFP_bounce              @ we have handled this - the support
220                                         @ code will raise an exception if
221                                         @ required. If not, the user code will
222                                         @ retry the faulted instruction
223 ENDPROC(vfp_support_entry)
225 ENTRY(vfp_save_state)
226         @ Save the current VFP state
227         @ r0 - save location
228         @ r1 - FPEXC
229         DBGSTR1 "save VFP state %p", r0
230         VFPFSTMIA r0, r2                @ save the working registers
231         VFPFMRX r2, FPSCR               @ current status
232         tst     r1, #FPEXC_EX           @ is there additional state to save?
233         beq     1f
234         VFPFMRX r3, FPINST              @ FPINST (only if FPEXC.EX is set)
235         tst     r1, #FPEXC_FP2V         @ is there an FPINST2 to read?
236         beq     1f
237         VFPFMRX r12, FPINST2            @ FPINST2 if needed (and present)
239         stmia   r0, {r1, r2, r3, r12}   @ save FPEXC, FPSCR, FPINST, FPINST2
240         ret     lr
241 ENDPROC(vfp_save_state)
243         .align
244 vfp_current_hw_state_address:
245         .word   vfp_current_hw_state
247         .macro  tbl_branch, base, tmp, shift
248 #ifdef CONFIG_THUMB2_KERNEL
249         adr     \tmp, 1f
250         add     \tmp, \tmp, \base, lsl \shift
251         ret     \tmp
252 #else
253         add     pc, pc, \base, lsl \shift
254         mov     r0, r0
255 #endif
257         .endm
259 ENTRY(vfp_get_float)
260         tbl_branch r0, r3, #3
261         .irp    dr,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
262 1:      mrc     p10, 0, r0, c\dr, c0, 0 @ fmrs  r0, s0
263         ret     lr
264         .org    1b + 8
265 1:      mrc     p10, 0, r0, c\dr, c0, 4 @ fmrs  r0, s1
266         ret     lr
267         .org    1b + 8
268         .endr
269 ENDPROC(vfp_get_float)
271 ENTRY(vfp_put_float)
272         tbl_branch r1, r3, #3
273         .irp    dr,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
274 1:      mcr     p10, 0, r0, c\dr, c0, 0 @ fmsr  r0, s0
275         ret     lr
276         .org    1b + 8
277 1:      mcr     p10, 0, r0, c\dr, c0, 4 @ fmsr  r0, s1
278         ret     lr
279         .org    1b + 8
280         .endr
281 ENDPROC(vfp_put_float)
283 ENTRY(vfp_get_double)
284         tbl_branch r0, r3, #3
285         .irp    dr,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
286 1:      fmrrd   r0, r1, d\dr
287         ret     lr
288         .org    1b + 8
289         .endr
290 #ifdef CONFIG_VFPv3
291         @ d16 - d31 registers
292         .irp    dr,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
293 1:      mrrc    p11, 3, r0, r1, c\dr    @ fmrrd r0, r1, d\dr
294         ret     lr
295         .org    1b + 8
296         .endr
297 #endif
299         @ virtual register 16 (or 32 if VFPv3) for compare with zero
300         mov     r0, #0
301         mov     r1, #0
302         ret     lr
303 ENDPROC(vfp_get_double)
305 ENTRY(vfp_put_double)
306         tbl_branch r2, r3, #3
307         .irp    dr,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
308 1:      fmdrr   d\dr, r0, r1
309         ret     lr
310         .org    1b + 8
311         .endr
312 #ifdef CONFIG_VFPv3
313         @ d16 - d31 registers
314         .irp    dr,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
315 1:      mcrr    p11, 3, r0, r1, c\dr    @ fmdrr r0, r1, d\dr
316         ret     lr
317         .org    1b + 8
318         .endr
319 #endif
320 ENDPROC(vfp_put_double)