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 #include <asm/ptrace.h>
  18 #include <asm/types.h>
  19 #include <asm/regs.h>
  20
  21 /* Xtensa ABI requires stack alignment to be at least 16 */
  22
  23 #define STACK_ALIGN (XCHAL_DATA_WIDTH > 16 ? XCHAL_DATA_WIDTH : 16)
  24
  25 #define ARCH_SLAB_MINALIGN STACK_ALIGN
  26
  27 /*
  28  * User space process size: 1 GB.
  29  * Windowed call ABI requires caller and callee to be located within the same
  30  * 1 GB region. The C compiler places trampoline code on the stack for sources
  31  * that take the address of a nested C function (a feature used by glibc), so
  32  * the 1 GB requirement applies to the stack as well.
  33  */
  34
  35 #ifdef CONFIG_MMU
  36 #define TASK_SIZE       __XTENSA_UL_CONST(0x40000000)
  37 #else
  38 #define TASK_SIZE       __XTENSA_UL_CONST(0xffffffff)
  39 #endif
  40
  41 #define STACK_TOP       TASK_SIZE
  42 #define STACK_TOP_MAX   STACK_TOP
  43
  44 /*
  45  * General exception cause assigned to fake NMI. Fake NMI needs to be handled
  46  * differently from other interrupts, but it uses common kernel entry/exit
  47  * code.
  48  */
  49
  50 #define EXCCAUSE_MAPPED_NMI     62
  51
  52 /*
  53  * General exception cause assigned to debug exceptions. Debug exceptions go
  54  * to their own vector, rather than the general exception vectors (user,
  55  * kernel, double); and their specific causes are reported via DEBUGCAUSE
  56  * rather than EXCCAUSE.  However it is sometimes convenient to redirect debug
  57  * exceptions to the general exception mechanism.  To do this, an otherwise
  58  * unused EXCCAUSE value was assigned to debug exceptions for this purpose.
  59  */
  60
  61 #define EXCCAUSE_MAPPED_DEBUG   63
  62
  63 /*
  64  * We use DEPC also as a flag to distinguish between double and regular
  65  * exceptions. For performance reasons, DEPC might contain the value of
  66  * EXCCAUSE for regular exceptions, so we use this definition to mark a
  67  * valid double exception address.
  68  * (Note: We use it in bgeui, so it should be 64, 128, or 256)
  69  */
  70
  71 #define VALID_DOUBLE_EXCEPTION_ADDRESS  64
  72
  73 #define XTENSA_INT_LEVEL(intno) _XTENSA_INT_LEVEL(intno)
  74 #define _XTENSA_INT_LEVEL(intno) XCHAL_INT##intno##_LEVEL
  75
  76 #define XTENSA_INTLEVEL_MASK(level) _XTENSA_INTLEVEL_MASK(level)
  77 #define _XTENSA_INTLEVEL_MASK(level) (XCHAL_INTLEVEL##level##_MASK)
  78
  79 #define XTENSA_INTLEVEL_ANDBELOW_MASK(l) _XTENSA_INTLEVEL_ANDBELOW_MASK(l)
  80 #define _XTENSA_INTLEVEL_ANDBELOW_MASK(l) (XCHAL_INTLEVEL##l##_ANDBELOW_MASK)
  81
  82 #define PROFILING_INTLEVEL XTENSA_INT_LEVEL(XCHAL_PROFILING_INTERRUPT)
  83
  84 /* LOCKLEVEL defines the interrupt level that masks all
  85  * general-purpose interrupts.
  86  */
  87 #if defined(CONFIG_XTENSA_FAKE_NMI) && defined(XCHAL_PROFILING_INTERRUPT)
  88 #define LOCKLEVEL (PROFILING_INTLEVEL - 1)
  89 #else
  90 #define LOCKLEVEL XCHAL_EXCM_LEVEL
  91 #endif
  92
  93 #define TOPLEVEL XCHAL_EXCM_LEVEL
  94 #define XTENSA_FAKE_NMI (LOCKLEVEL < TOPLEVEL)
  95
  96 /* WSBITS and WBBITS are the width of the WINDOWSTART and WINDOWBASE
  97  * registers
  98  */
  99 #define WSBITS  (XCHAL_NUM_AREGS / 4)      /* width of WINDOWSTART in bits */
 100 #define WBBITS  (XCHAL_NUM_AREGS_LOG2 - 2) /* width of WINDOWBASE in bits */
 101
 102 #if defined(__XTENSA_WINDOWED_ABI__)
 103 #define KERNEL_PS_WOE_MASK PS_WOE_MASK
 104 #elif defined(__XTENSA_CALL0_ABI__)
 105 #define KERNEL_PS_WOE_MASK 0
 106 #else
 107 #error Unsupported xtensa ABI
 108 #endif
 109
 110 #ifndef __ASSEMBLY__
 111
 112 #if defined(__XTENSA_WINDOWED_ABI__)
 113
 114 /* Build a valid return address for the specified call winsize.
 115  * winsize must be 1 (call4), 2 (call8), or 3 (call12)
 116  */
 117 #define MAKE_RA_FOR_CALL(ra,ws)   (((ra) & 0x3fffffff) | (ws) << 30)
 118
 119 /* Convert return address to a valid pc
 120  * Note: We assume that the stack pointer is in the same 1GB ranges as the ra
 121  */
 122 #define MAKE_PC_FROM_RA(ra,sp)    (((ra) & 0x3fffffff) | ((sp) & 0xc0000000))
 123
 124 #elif defined(__XTENSA_CALL0_ABI__)
 125
 126 /* Build a valid return address for the specified call winsize.
 127  * winsize must be 1 (call4), 2 (call8), or 3 (call12)
 128  */
 129 #define MAKE_RA_FOR_CALL(ra, ws)   (ra)
 130
 131 /* Convert return address to a valid pc
 132  * Note: We assume that the stack pointer is in the same 1GB ranges as the ra
 133  */
 134 #define MAKE_PC_FROM_RA(ra, sp)    (ra)
 135
 136 #else
 137 #error Unsupported Xtensa ABI
 138 #endif
 139
 140 /* Spill slot location for the register reg in the spill area under the stack
 141  * pointer sp. reg must be in the range [0..4).
 142  */
 143 #define SPILL_SLOT(sp, reg) (*(((unsigned long *)(sp)) - 4 + (reg)))
 144
 145 /* Spill slot location for the register reg in the spill area under the stack
 146  * pointer sp for the call8. reg must be in the range [4..8).
 147  */
 148 #define SPILL_SLOT_CALL8(sp, reg) (*(((unsigned long *)(sp)) - 12 + (reg)))
 149
 150 /* Spill slot location for the register reg in the spill area under the stack
 151  * pointer sp for the call12. reg must be in the range [4..12).
 152  */
 153 #define SPILL_SLOT_CALL12(sp, reg) (*(((unsigned long *)(sp)) - 16 + (reg)))
 154
 155 typedef struct {
 156         unsigned long seg;
 157 } mm_segment_t;
 158
 159 struct thread_struct {
 160
 161         /* kernel's return address and stack pointer for context switching */
 162         unsigned long ra; /* kernel's a0: return address and window call size */
 163         unsigned long sp; /* kernel's a1: stack pointer */
 164
 165         mm_segment_t current_ds;    /* see uaccess.h for example uses */
 166
 167         /* struct xtensa_cpuinfo info; */
 168
 169         unsigned long bad_vaddr; /* last user fault */
 170         unsigned long bad_uaddr; /* last kernel fault accessing user space */
 171         unsigned long error_code;
 172 #ifdef CONFIG_HAVE_HW_BREAKPOINT
 173         struct perf_event *ptrace_bp[XCHAL_NUM_IBREAK];
 174         struct perf_event *ptrace_wp[XCHAL_NUM_DBREAK];
 175 #endif
 176         /* Make structure 16 bytes aligned. */
 177         int align[0] __attribute__ ((aligned(16)));
 178 };
 179
 180 /* This decides where the kernel will search for a free chunk of vm
 181  * space during mmap's.
 182  */
 183 #define TASK_UNMAPPED_BASE      (TASK_SIZE / 2)
 184
 185 #define INIT_THREAD  \
 186 {                                                                       \
 187         ra:             0,                                              \
 188         sp:             sizeof(init_stack) + (long) &init_stack,        \
 189         current_ds:     {0},                                            \
 190         /*info:         {0}, */                                         \
 191         bad_vaddr:      0,                                              \
 192         bad_uaddr:      0,                                              \
 193         error_code:     0,                                              \
 194 }
 195
 196
 197 /*
 198  * Do necessary setup to start up a newly executed thread.
 199  * Note: When windowed ABI is used for userspace we set-up ps
 200  *       as if we did a call4 to the new pc.
 201  *       set_thread_state in signal.c depends on it.
 202  */
 203 #if IS_ENABLED(CONFIG_USER_ABI_CALL0)
 204 #define USER_PS_VALUE ((USER_RING << PS_RING_SHIFT) |                   \
 205                        (1 << PS_UM_BIT) |                               \
 206                        (1 << PS_EXCM_BIT))
 207 #else
 208 #define USER_PS_VALUE (PS_WOE_MASK |                                    \
 209                        (1 << PS_CALLINC_SHIFT) |                        \
 210                        (USER_RING << PS_RING_SHIFT) |                   \
 211                        (1 << PS_UM_BIT) |                               \
 212                        (1 << PS_EXCM_BIT))
 213 #endif
 214
 215 /* Clearing a0 terminates the backtrace. */
 216 #define start_thread(regs, new_pc, new_sp) \
 217         do { \
 218                 unsigned long syscall = (regs)->syscall; \
 219                 memset((regs), 0, sizeof(*(regs))); \
 220                 (regs)->pc = (new_pc); \
 221                 (regs)->ps = USER_PS_VALUE; \
 222                 (regs)->areg[1] = (new_sp); \
 223                 (regs)->areg[0] = 0; \
 224                 (regs)->wmask = 1; \
 225                 (regs)->depc = 0; \
 226                 (regs)->windowbase = 0; \
 227                 (regs)->windowstart = 1; \
 228                 (regs)->syscall = syscall; \
 229         } while (0)
 230
 231 /* Forward declaration */
 232 struct task_struct;
 233 struct mm_struct;
 234
 235 /* Free all resources held by a thread. */
 236 #define release_thread(thread) do { } while(0)
 237
 238 extern unsigned long __get_wchan(struct task_struct *p);
 239
 240 #define KSTK_EIP(tsk)           (task_pt_regs(tsk)->pc)
 241 #define KSTK_ESP(tsk)           (task_pt_regs(tsk)->areg[1])
 242
 243 #define cpu_relax()  barrier()
 244
 245 /* Special register access. */
 246
 247 #define xtensa_set_sr(x, sr) \
 248         ({ \
 249          unsigned int v = (unsigned int)(x); \
 250          __asm__ __volatile__ ("wsr %0, "__stringify(sr) :: "a"(v)); \
 251          })
 252
 253 #define xtensa_get_sr(sr) \
 254         ({ \
 255          unsigned int v; \
 256          __asm__ __volatile__ ("rsr %0, "__stringify(sr) : "=a"(v)); \
 257          v; \
 258          })
 259
 260 #if XCHAL_HAVE_EXTERN_REGS
 261
 262 static inline void set_er(unsigned long value, unsigned long addr)
 263 {
 264         asm volatile ("wer %0, %1" : : "a" (value), "a" (addr) : "memory");
 265 }
 266
 267 static inline unsigned long get_er(unsigned long addr)
 268 {
 269         register unsigned long value;
 270         asm volatile ("rer %0, %1" : "=a" (value) : "a" (addr) : "memory");
 271         return value;
 272 }
 273
 274 #endif /* XCHAL_HAVE_EXTERN_REGS */
 275
 276 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
 277 #endif  /* _XTENSA_PROCESSOR_H */