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[linux-2.6] / arch / sparc / kernel / wuf.S
1 /*
2  * wuf.S: Window underflow trap handler for the Sparc.
3  *
4  * Copyright (C) 1995 David S. Miller
5  */
6
7 #include <asm/contregs.h>
8 #include <asm/page.h>
9 #include <asm/ptrace.h>
10 #include <asm/psr.h>
11 #include <asm/smp.h>
12 #include <asm/asi.h>
13 #include <asm/winmacro.h>
14 #include <asm/asmmacro.h>
15 #include <asm/thread_info.h>
16
17 /* Just like the overflow handler we define macros for registers
18  * with fixed meanings in this routine.
19  */
20 #define t_psr       l0
21 #define t_pc        l1
22 #define t_npc       l2
23 #define t_wim       l3
24 /* Don't touch the above registers or else you die horribly... */
25
26 /* Now macros for the available scratch registers in this routine. */
27 #define twin_tmp1    l4
28 #define twin_tmp2    l5
29
30 #define curptr       g6
31
32         .text
33         .align  4
34
35         /* The trap entry point has executed the following:
36          *
37          * rd    %psr, %l0
38          * rd    %wim, %l3
39          * b     fill_window_entry
40          * andcc %l0, PSR_PS, %g0
41          */
42
43         /* Datum current_thread_info->uwinmask contains at all times a bitmask
44          * where if any user windows are active, at least one bit will
45          * be set in to mask.  If no user windows are active, the bitmask
46          * will be all zeroes.
47          */
48
49         /* To get an idea of what has just happened to cause this
50          * trap take a look at this diagram:
51          *
52          *      1  2  3  4     <--  Window number
53          *      ----------
54          *      T  O  W  I     <--  Symbolic name
55          *
56          *      O == the window that execution was in when
57          *           the restore was attempted
58          *
59          *      T == the trap itself has save'd us into this
60          *           window
61          *
62          *      W == this window is the one which is now invalid
63          *           and must be made valid plus loaded from the
64          *           stack
65          *
66          *      I == this window will be the invalid one when we
67          *           are done and return from trap if successful
68          */
69
70         /* BEGINNING OF PATCH INSTRUCTIONS */
71
72         /* On 7-window Sparc the boot code patches fnwin_patch1
73          * with the following instruction.
74          */
75         .globl  fnwin_patch1_7win, fnwin_patch2_7win
76 fnwin_patch1_7win:      srl     %t_wim, 6, %twin_tmp2
77 fnwin_patch2_7win:      and     %twin_tmp1, 0x7f, %twin_tmp1
78         /* END OF PATCH INSTRUCTIONS */
79
80         .globl  fill_window_entry, fnwin_patch1, fnwin_patch2
81 fill_window_entry:
82         /* LOCATION: Window 'T' */
83
84         /* Compute what the new %wim is going to be if we retrieve
85          * the proper window off of the stack.
86          */
87                 sll     %t_wim, 1, %twin_tmp1
88 fnwin_patch1:   srl     %t_wim, 7, %twin_tmp2
89                 or      %twin_tmp1, %twin_tmp2, %twin_tmp1
90 fnwin_patch2:   and     %twin_tmp1, 0xff, %twin_tmp1
91
92         wr      %twin_tmp1, 0x0, %wim   /* Make window 'I' invalid */
93
94         andcc   %t_psr, PSR_PS, %g0
95         be      fwin_from_user
96          restore        %g0, %g0, %g0           /* Restore to window 'O' */
97
98         /* Trapped from kernel, we trust that the kernel does not
99          * 'over restore' sorta speak and just grab the window
100          * from the stack and return.  Easy enough.
101          */
102 fwin_from_kernel:
103         /* LOCATION: Window 'O' */
104
105         restore %g0, %g0, %g0
106
107         /* LOCATION: Window 'W' */
108
109         LOAD_WINDOW(sp)                 /* Load it up */
110
111         /* Spin the wheel... */
112         save    %g0, %g0, %g0
113         save    %g0, %g0, %g0
114         /* I'd like to buy a vowel please... */
115
116         /* LOCATION: Window 'T' */
117
118         /* Now preserve the condition codes in %psr, pause, and
119          * return from trap.  This is the simplest case of all.
120          */
121         wr      %t_psr, 0x0, %psr
122         WRITE_PAUSE
123
124         jmp     %t_pc
125         rett    %t_npc
126
127 fwin_from_user:
128         /* LOCATION: Window 'O' */
129
130         restore %g0, %g0, %g0           /* Restore to window 'W' */
131
132         /* LOCATION: Window 'W' */
133
134         /* Branch to the architecture specific stack validation
135          * routine.  They can be found below...
136          */
137         .globl  fwin_mmu_patchme
138 fwin_mmu_patchme:       b       sun4c_fwin_stackchk
139                                  andcc  %sp, 0x7, %g0
140
141 #define STACK_OFFSET (THREAD_SIZE - TRACEREG_SZ - STACKFRAME_SZ)
142
143 fwin_user_stack_is_bolixed:
144         /* LOCATION: Window 'W' */
145
146         /* Place a pt_regs frame on the kernel stack, save back
147          * to the trap window and call c-code to deal with this.
148          */
149         LOAD_CURRENT(l4, l5)
150
151         sethi   %hi(STACK_OFFSET), %l5
152         or      %l5, %lo(STACK_OFFSET), %l5
153         add     %l4, %l5, %l5
154
155         /* Store globals into pt_regs frame. */
156         STORE_PT_GLOBALS(l5)
157         STORE_PT_YREG(l5, g3)
158
159         /* Save current in a global while we change windows. */
160         mov     %l4, %curptr
161
162         save    %g0, %g0, %g0
163
164         /* LOCATION: Window 'O' */
165
166         rd      %psr, %g3               /* Read %psr in live user window */
167         mov     %fp, %g4                /* Save bogus frame pointer. */
168
169         save    %g0, %g0, %g0
170
171         /* LOCATION: Window 'T' */
172
173         sethi   %hi(STACK_OFFSET), %l5
174         or      %l5, %lo(STACK_OFFSET), %l5
175         add     %curptr, %l5, %sp
176
177         /* Build rest of pt_regs. */
178         STORE_PT_INS(sp)
179         STORE_PT_PRIV(sp, t_psr, t_pc, t_npc)
180
181         /* re-set trap time %wim value */
182         wr      %t_wim, 0x0, %wim
183
184         /* Fix users window mask and buffer save count. */
185         mov     0x1, %g5
186         sll     %g5, %g3, %g5
187         st      %g5, [%curptr + TI_UWINMASK]            ! one live user window still
188         st      %g0, [%curptr + TI_W_SAVED]             ! no windows in the buffer
189
190         wr      %t_psr, PSR_ET, %psr                    ! enable traps
191         nop
192         call    window_underflow_fault
193          mov    %g4, %o0
194
195         b       ret_trap_entry
196          clr    %l6
197
198 fwin_user_stack_is_ok:
199         /* LOCATION: Window 'W' */
200
201         /* The users stack area is kosher and mapped, load the
202          * window and fall through to the finish up routine.
203          */
204         LOAD_WINDOW(sp)
205
206         /* Round and round she goes... */
207         save    %g0, %g0, %g0           /* Save to window 'O' */
208         save    %g0, %g0, %g0           /* Save to window 'T' */
209         /* Where she'll trap nobody knows... */
210
211         /* LOCATION: Window 'T' */
212
213 fwin_user_finish_up:
214         /* LOCATION: Window 'T' */
215
216         wr      %t_psr, 0x0, %psr
217         WRITE_PAUSE     
218
219         jmp     %t_pc
220         rett    %t_npc
221
222         /* Here come the architecture specific checks for stack.
223          * mappings.  Note that unlike the window overflow handler
224          * we only need to check whether the user can read from
225          * the appropriate addresses.  Also note that we are in
226          * an invalid window which will be loaded, and this means
227          * that until we actually load the window up we are free
228          * to use any of the local registers contained within.
229          *
230          * On success these routine branch to fwin_user_stack_is_ok
231          * if the area at %sp is user readable and the window still
232          * needs to be loaded, else fwin_user_finish_up if the
233          * routine has done the loading itself.  On failure (bogus
234          * user stack) the routine shall branch to the label called
235          * fwin_user_stack_is_bolixed.
236          *
237          * Contrary to the arch-specific window overflow stack
238          * check routines in wof.S, these routines are free to use
239          * any of the local registers they want to as this window
240          * does not belong to anyone at this point, however the
241          * outs and ins are still verboten as they are part of
242          * 'someone elses' window possibly.
243          */
244
245         .align  4
246 sun4c_fwin_stackchk:
247         /* LOCATION: Window 'W' */
248
249         /* Caller did 'andcc %sp, 0x7, %g0' */
250         be      1f
251          and    %sp, 0xfff, %l0         ! delay slot
252
253         b,a     fwin_user_stack_is_bolixed
254
255         /* See if we have to check the sanity of one page or two */
256 1:
257         add     %l0, 0x38, %l0
258         sra     %sp, 29, %l5
259         add     %l5, 0x1, %l5
260         andncc  %l5, 0x1, %g0
261         be      1f
262          andncc %l0, 0xff8, %g0
263
264         b,a     fwin_user_stack_is_bolixed      /* %sp is in vma hole, yuck */
265
266 1:
267         be      sun4c_fwin_onepage      /* Only one page to check */
268          lda    [%sp] ASI_PTE, %l1
269 sun4c_fwin_twopages:
270         add     %sp, 0x38, %l0
271         sra     %l0, 29, %l5
272         add     %l5, 0x1, %l5
273         andncc  %l5, 0x1, %g0
274         be      1f
275          lda    [%l0] ASI_PTE, %l1
276
277         b,a     fwin_user_stack_is_bolixed      /* Second page in vma hole */
278
279 1:
280         srl     %l1, 29, %l1
281         andcc   %l1, 0x4, %g0
282         bne     sun4c_fwin_onepage
283          lda    [%sp] ASI_PTE, %l1      
284
285         b,a     fwin_user_stack_is_bolixed      /* Second page has bad perms */
286
287 sun4c_fwin_onepage:
288         srl     %l1, 29, %l1
289         andcc   %l1, 0x4, %g0
290         bne     fwin_user_stack_is_ok
291          nop
292
293         /* A page had bad page permissions, losing... */
294         b,a     fwin_user_stack_is_bolixed
295
296         .globl  srmmu_fwin_stackchk
297 srmmu_fwin_stackchk:
298         /* LOCATION: Window 'W' */
299
300         /* Caller did 'andcc %sp, 0x7, %g0' */
301         bne     fwin_user_stack_is_bolixed
302          sethi   %hi(PAGE_OFFSET), %l5
303
304         /* Check if the users stack is in kernel vma, then our
305          * trial and error technique below would succeed for
306          * the 'wrong' reason.
307          */
308         mov     AC_M_SFSR, %l4
309         cmp     %l5, %sp
310         bleu    fwin_user_stack_is_bolixed
311          lda    [%l4] ASI_M_MMUREGS, %g0        ! clear fault status
312
313         /* The technique is, turn off faults on this processor,
314          * just let the load rip, then check the sfsr to see if
315          * a fault did occur.  Then we turn on fault traps again
316          * and branch conditionally based upon what happened.
317          */
318         lda     [%g0] ASI_M_MMUREGS, %l5        ! read mmu-ctrl reg
319         or      %l5, 0x2, %l5                   ! turn on no-fault bit
320         sta     %l5, [%g0] ASI_M_MMUREGS        ! store it
321
322         /* Cross fingers and go for it. */
323         LOAD_WINDOW(sp)
324
325         /* A penny 'saved'... */
326         save    %g0, %g0, %g0
327         save    %g0, %g0, %g0
328         /* Is a BADTRAP earned... */
329
330         /* LOCATION: Window 'T' */
331
332         lda     [%g0] ASI_M_MMUREGS, %twin_tmp1 ! load mmu-ctrl again
333         andn    %twin_tmp1, 0x2, %twin_tmp1     ! clear no-fault bit
334         sta     %twin_tmp1, [%g0] ASI_M_MMUREGS ! store it
335
336         mov     AC_M_SFAR, %twin_tmp2
337         lda     [%twin_tmp2] ASI_M_MMUREGS, %g0 ! read fault address
338
339         mov     AC_M_SFSR, %twin_tmp2
340         lda     [%twin_tmp2] ASI_M_MMUREGS, %twin_tmp2  ! read fault status
341         andcc   %twin_tmp2, 0x2, %g0                    ! did fault occur?
342
343         bne     1f                                      ! yep, cleanup
344          nop
345
346         wr      %t_psr, 0x0, %psr
347         nop
348         b       fwin_user_finish_up + 0x4
349          nop
350
351         /* Did I ever tell you about my window lobotomy?
352          * anyways... fwin_user_stack_is_bolixed expects
353          * to be in window 'W' so make it happy or else
354          * we watchdog badly.
355          */
356 1:
357         restore %g0, %g0, %g0
358         b       fwin_user_stack_is_bolixed      ! oh well
359          restore        %g0, %g0, %g0