arch/xtensa/include/asm/processor.h

   1 /*
   2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
   4  * for more details.
   5  *
   6  * Copyright (C) 2001 - 2008 Tensilica Inc.
   7  * Copyright (C) 2015 Cadence Design Systems Inc.
   8  */
   9
  10 #ifndef _XTENSA_PROCESSOR_H
  11 #define _XTENSA_PROCESSOR_H
  12
  13 #include <asm/core.h>
  14
  15 #include <linux/compiler.h>
  16 #include <linux/stringify.h>
  17
  18 #include <asm/bootparam.h>
  19 #include <asm/ptrace.h>
  20 #include <asm/types.h>
  21 #include <asm/regs.h>
  22
  23 #define ARCH_SLAB_MINALIGN XTENSA_STACK_ALIGNMENT
  24
  25 /*
  26  * User space process size: 1 GB.
  27  * Windowed call ABI requires caller and callee to be located within the same
  28  * 1 GB region. The C compiler places trampoline code on the stack for sources
  29  * that take the address of a nested C function (a feature used by glibc), so
  30  * the 1 GB requirement applies to the stack as well.
  31  */
  32
  33 #ifdef CONFIG_MMU
  34 #define TASK_SIZE       __XTENSA_UL_CONST(0x40000000)
  35 #else
  36 #define TASK_SIZE       __XTENSA_UL_CONST(0xffffffff)
  37 #endif
  38
  39 #define STACK_TOP       TASK_SIZE
  40 #define STACK_TOP_MAX   STACK_TOP
  41
  42 /*
  43  * General exception cause assigned to fake NMI. Fake NMI needs to be handled
  44  * differently from other interrupts, but it uses common kernel entry/exit
  45  * code.
  46  */
  47
  48 #define EXCCAUSE_MAPPED_NMI     62
  49
  50 /*
  51  * General exception cause assigned to debug exceptions. Debug exceptions go
  52  * to their own vector, rather than the general exception vectors (user,
  53  * kernel, double); and their specific causes are reported via DEBUGCAUSE
  54  * rather than EXCCAUSE.  However it is sometimes convenient to redirect debug
  55  * exceptions to the general exception mechanism.  To do this, an otherwise
  56  * unused EXCCAUSE value was assigned to debug exceptions for this purpose.
  57  */
  58
  59 #define EXCCAUSE_MAPPED_DEBUG   63
  60
  61 /*
  62  * We use DEPC also as a flag to distinguish between double and regular
  63  * exceptions. For performance reasons, DEPC might contain the value of
  64  * EXCCAUSE for regular exceptions, so we use this definition to mark a
  65  * valid double exception address.
  66  * (Note: We use it in bgeui, so it should be 64, 128, or 256)
  67  */
  68
  69 #define VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS  64
  70
  71 #define XTENSA_INT_LEVEL(intno) _XTENSA_INT_LEVEL(intno)
  72 #define _XTENSA_INT_LEVEL(intno) XCHAL_INT##intno##_LEVEL
  73
  74 #define XTENSA_INTLEVEL_MASK(level) _XTENSA_INTLEVEL_MASK(level)
  75 #define _XTENSA_INTLEVEL_MASK(level) (XCHAL_INTLEVEL##level##_MASK)
  76
  77 #define XTENSA_INTLEVEL_ANDBELOW_MASK(l) _XTENSA_INTLEVEL_ANDBELOW_MASK(l)
  78 #define _XTENSA_INTLEVEL_ANDBELOW_MASK(l) (XCHAL_INTLEVEL##l##_ANDBELOW_MASK)
  79
  80 #define PROFILING_INTLEVEL XTENSA_INT_LEVEL(XCHAL_PROFILING_INTERRUPT)
  81
  82 /* LOCKLEVEL defines the interrupt level that masks all
  83  * general-purpose interrupts.
  84  */
  85 #if defined(CONFIG_XTENSA_FAKE_NMI) && defined(XCHAL_PROFILING_INTERRUPT)
  86 #define LOCKLEVEL (PROFILING_INTLEVEL - 1)
  87 #else
  88 #define LOCKLEVEL XCHAL_EXCM_LEVEL
  89 #endif
  90
  91 #define TOPLEVEL XCHAL_EXCM_LEVEL
  92 #define XTENSA_FAKE_NMI (LOCKLEVEL < TOPLEVEL)
  93
  94 /* WSBITS and WBBITS are the width of the WINDOWSTART and WINDOWBASE
  95  * registers
  96  */
  97 #define WSBITS  (XCHAL_NUM_AREGS / 4)      /* width of WINDOWSTART in bits */
  98 #define WBBITS  (XCHAL_NUM_AREGS_LOG2 - 2) /* width of WINDOWBASE in bits */
  99
 100 #if defined(__XTENSA_WINDOWED_ABI__)
 101 #define KERNEL_PS_WOE_MASK PS_WOE_MASK
 102 #elif defined(__XTENSA_CALL0_ABI__)
 103 #define KERNEL_PS_WOE_MASK 0
 104 #else
 105 #error Unsupported xtensa ABI
 106 #endif
 107
 108 #ifndef __ASSEMBLY__
 109
 110 #if defined(__XTENSA_WINDOWED_ABI__)
 111
 112 /* Build a valid return address for the specified call winsize.
 113  * winsize must be 1 (call4), 2 (call8), or 3 (call12)
 114  */
 115 #define MAKE_RA_FOR_CALL(ra,ws)   (((ra) & 0x3fffffff) | (ws) << 30)
 116
 117 /* Convert return address to a valid pc
 118  * Note: We assume that the stack pointer is in the same 1GB ranges as the ra
 119  */
 120 #define MAKE_PC_FROM_RA(ra,sp)    (((ra) & 0x3fffffff) | ((sp) & 0xc0000000))
 121
 122 #elif defined(__XTENSA_CALL0_ABI__)
 123
 124 /* Build a valid return address for the specified call winsize.
 125  * winsize must be 1 (call4), 2 (call8), or 3 (call12)
 126  */
 127 #define MAKE_RA_FOR_CALL(ra, ws)   (ra)
 128
 129 /* Convert return address to a valid pc
 130  * Note: We assume that the stack pointer is in the same 1GB ranges as the ra
 131  */
 132 #define MAKE_PC_FROM_RA(ra, sp)    (ra)
 133
 134 #else
 135 #error Unsupported Xtensa ABI
 136 #endif
 137
 138 /* Spill slot location for the register reg in the spill area under the stack
 139  * pointer sp. reg must be in the range [0..4).
 140  */
 141 #define SPILL_SLOT(sp, reg) (*(((unsigned long *)(sp)) - 4 + (reg)))
 142
 143 /* Spill slot location for the register reg in the spill area under the stack
 144  * pointer sp for the call8. reg must be in the range [4..8).
 145  */
 146 #define SPILL_SLOT_CALL8(sp, reg) (*(((unsigned long *)(sp)) - 12 + (reg)))
 147
 148 /* Spill slot location for the register reg in the spill area under the stack
 149  * pointer sp for the call12. reg must be in the range [4..12).
 150  */
 151 #define SPILL_SLOT_CALL12(sp, reg) (*(((unsigned long *)(sp)) - 16 + (reg)))
 152
 153 struct thread_struct {
 154
 155         /* kernel's return address and stack pointer for context switching */
 156         unsigned long ra; /* kernel's a0: return address and window call size */
 157         unsigned long sp; /* kernel's a1: stack pointer */
 158
 159 #ifdef CONFIG_HAVE_HW_BREAKPOINT
 160         struct perf_event *ptrace_bp[XCHAL_NUM_IBREAK];
 161         struct perf_event *ptrace_wp[XCHAL_NUM_DBREAK];
 162 #endif
 163         /* Make structure 16 bytes aligned. */
 164         int align[0] __attribute__ ((aligned(16)));
 165 };
 166
 167 /* This decides where the kernel will search for a free chunk of vm
 168  * space during mmap's.
 169  */
 170 #define TASK_UNMAPPED_BASE      (TASK_SIZE / 2)
 171
 172 #define INIT_THREAD  \
 173 {                                                                       \
 174         ra:             0,                                              \
 175         sp:             sizeof(init_stack) + (long) &init_stack,        \
 176 }
 177
 178
 179 /*
 180  * Do necessary setup to start up a newly executed thread.
 181  * Note: When windowed ABI is used for userspace we set-up ps
 182  *       as if we did a call4 to the new pc.
 183  *       set_thread_state in signal.c depends on it.
 184  */
 185 #if IS_ENABLED(CONFIG_USER_ABI_CALL0)
 186 #define USER_PS_VALUE ((USER_RING << PS_RING_SHIFT) |                   \
 187                        (1 << PS_UM_BIT) |                               \
 188                        (1 << PS_EXCM_BIT))
 189 #else
 190 #define USER_PS_VALUE (PS_WOE_MASK |                                    \
 191                        (1 << PS_CALLINC_SHIFT) |                        \
 192                        (USER_RING << PS_RING_SHIFT) |                   \
 193                        (1 << PS_UM_BIT) |                               \
 194                        (1 << PS_EXCM_BIT))
 195 #endif
 196
 197 /* Clearing a0 terminates the backtrace. */
 198 #define start_thread(regs, new_pc, new_sp) \
 199         do { \
 200                 unsigned long syscall = (regs)->syscall; \
 201                 unsigned long current_aregs[16]; \
 202                 memcpy(current_aregs, (regs)->areg, sizeof(current_aregs)); \
 203                 memset((regs), 0, sizeof(*(regs))); \
 204                 (regs)->pc = (new_pc); \
 205                 (regs)->ps = USER_PS_VALUE; \
 206                 memcpy((regs)->areg, current_aregs, sizeof(current_aregs)); \
 207                 (regs)->areg[1] = (new_sp); \
 208                 (regs)->areg[0] = 0; \
 209                 (regs)->wmask = 1; \
 210                 (regs)->depc = 0; \
 211                 (regs)->windowbase = 0; \
 212                 (regs)->windowstart = 1; \
 213                 (regs)->syscall = syscall; \
 214         } while (0)
 215
 216 /* Forward declaration */
 217 struct task_struct;
 218 struct mm_struct;
 219
 220 extern unsigned long __get_wchan(struct task_struct *p);
 221
 222 void init_arch(bp_tag_t *bp_start);
 223 void do_notify_resume(struct pt_regs *regs);
 224
 225 #define KSTK_EIP(tsk)           (task_pt_regs(tsk)->pc)
 226 #define KSTK_ESP(tsk)           (task_pt_regs(tsk)->areg[1])
 227
 228 #define cpu_relax()  barrier()
 229
 230 /* Special register access. */
 231
 232 #define xtensa_set_sr(x, sr) \
 233         ({ \
 234          __asm__ __volatile__ ("wsr %0, "__stringify(sr) :: \
 235                                "a"((unsigned int)(x))); \
 236          })
 237
 238 #define xtensa_get_sr(sr) \
 239         ({ \
 240          unsigned int v; \
 241          __asm__ __volatile__ ("rsr %0, "__stringify(sr) : "=a"(v)); \
 242          v; \
 243          })
 244
 245 #define xtensa_xsr(x, sr) \
 246         ({ \
 247          unsigned int __v__ = (unsigned int)(x); \
 248          __asm__ __volatile__ ("xsr %0, " __stringify(sr) : "+a"(__v__)); \
 249          __v__; \
 250          })
 251
 252 #if XCHAL_HAVE_EXTERN_REGS
 253
 254 static inline void set_er(unsigned long value, unsigned long addr)
 255 {
 256         asm volatile ("wer %0, %1" : : "a" (value), "a" (addr) : "memory");
 257 }
 258
 259 static inline unsigned long get_er(unsigned long addr)
 260 {
 261         register unsigned long value;
 262         asm volatile ("rer %0, %1" : "=a" (value) : "a" (addr) : "memory");
 263         return value;
 264 }
 265
 266 #endif /* XCHAL_HAVE_EXTERN_REGS */
 267
 268 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
 269 #endif  /* _XTENSA_PROCESSOR_H */