git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - include/asm-x86/i387.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1994 Linus Torvalds
   3  *
   4  * Pentium III FXSR, SSE support
   5  * General FPU state handling cleanups
   6  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   7  * x86-64 work by Andi Kleen 2002
   8  */
   9
  10 #ifndef ASM_X86__I387_H
  11 #define ASM_X86__I387_H
  12
  13 #include <linux/sched.h>
  14 #include <linux/kernel_stat.h>
  15 #include <linux/regset.h>
  16 #include <asm/asm.h>
  17 #include <asm/processor.h>
  18 #include <asm/sigcontext.h>
  19 #include <asm/user.h>
  20 #include <asm/uaccess.h>
  21
  22 extern void fpu_init(void);
  23 extern void mxcsr_feature_mask_init(void);
  24 extern int init_fpu(struct task_struct *child);
  25 extern asmlinkage void math_state_restore(void);
  26 extern void init_thread_xstate(void);
  27
  28 extern user_regset_active_fn fpregs_active, xfpregs_active;
  29 extern user_regset_get_fn fpregs_get, xfpregs_get, fpregs_soft_get;
  30 extern user_regset_set_fn fpregs_set, xfpregs_set, fpregs_soft_set;
  31
  32 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
  33 struct _fpstate_ia32;
  34 extern int save_i387_ia32(struct _fpstate_ia32 __user *buf);
  35 extern int restore_i387_ia32(struct _fpstate_ia32 __user *buf);
  36 #endif
  37
  38 #ifdef CONFIG_X86_64
  39
  40 /* Ignore delayed exceptions from user space */
  41 static inline void tolerant_fwait(void)
  42 {
  43         asm volatile("1: fwait\n"
  44                      "2:\n"
  45                      _ASM_EXTABLE(1b, 2b));
  46 }
  47
  48 static inline int restore_fpu_checking(struct i387_fxsave_struct *fx)
  49 {
  50         int err;
  51
  52         asm volatile("1:  rex64/fxrstor (%[fx])\n\t"
  53                      "2:\n"
  54                      ".section .fixup,\"ax\"\n"
  55                      "3:  movl $-1,%[err]\n"
  56                      "    jmp  2b\n"
  57                      ".previous\n"
  58                      _ASM_EXTABLE(1b, 3b)
  59                      : [err] "=r" (err)
  60 #if 0 /* See comment in __save_init_fpu() below. */
  61                      : [fx] "r" (fx), "m" (*fx), "0" (0));
  62 #else
  63                      : [fx] "cdaSDb" (fx), "m" (*fx), "0" (0));
  64 #endif
  65         return err;
  66 }
  67
  68 #define X87_FSW_ES (1 << 7)     /* Exception Summary */
  69
  70 /* AMD CPUs don't save/restore FDP/FIP/FOP unless an exception
  71    is pending. Clear the x87 state here by setting it to fixed
  72    values. The kernel data segment can be sometimes 0 and sometimes
  73    new user value. Both should be ok.
  74    Use the PDA as safe address because it should be already in L1. */
  75 static inline void clear_fpu_state(struct i387_fxsave_struct *fx)
  76 {
  77         if (unlikely(fx->swd & X87_FSW_ES))
  78                 asm volatile("fnclex");
  79         alternative_input(ASM_NOP8 ASM_NOP2,
  80                           "    emms\n"          /* clear stack tags */
  81                           "    fildl %%gs:0",   /* load to clear state */
  82                           X86_FEATURE_FXSAVE_LEAK);
  83 }
  84
  85 static inline int save_i387_checking(struct i387_fxsave_struct __user *fx)
  86 {
  87         int err;
  88
  89         asm volatile("1:  rex64/fxsave (%[fx])\n\t"
  90                      "2:\n"
  91                      ".section .fixup,\"ax\"\n"
  92                      "3:  movl $-1,%[err]\n"
  93                      "    jmp  2b\n"
  94                      ".previous\n"
  95                      _ASM_EXTABLE(1b, 3b)
  96                      : [err] "=r" (err), "=m" (*fx)
  97 #if 0 /* See comment in __fxsave_clear() below. */
  98                      : [fx] "r" (fx), "0" (0));
  99 #else
 100                      : [fx] "cdaSDb" (fx), "0" (0));
 101 #endif
 102         if (unlikely(err) &&
 103             __clear_user(fx, sizeof(struct i387_fxsave_struct)))
 104                 err = -EFAULT;
 105         /* No need to clear here because the caller clears USED_MATH */
 106         return err;
 107 }
 108
 109 static inline void __save_init_fpu(struct task_struct *tsk)
 110 {
 111         /* Using "rex64; fxsave %0" is broken because, if the memory operand
 112            uses any extended registers for addressing, a second REX prefix
 113            will be generated (to the assembler, rex64 followed by semicolon
 114            is a separate instruction), and hence the 64-bitness is lost. */
 115 #if 0
 116         /* Using "fxsaveq %0" would be the ideal choice, but is only supported
 117            starting with gas 2.16. */
 118         __asm__ __volatile__("fxsaveq %0"
 119                              : "=m" (tsk->thread.xstate->fxsave));
 120 #elif 0
 121         /* Using, as a workaround, the properly prefixed form below isn't
 122            accepted by any binutils version so far released, complaining that
 123            the same type of prefix is used twice if an extended register is
 124            needed for addressing (fix submitted to mainline 2005-11-21). */
 125         __asm__ __volatile__("rex64/fxsave %0"
 126                              : "=m" (tsk->thread.xstate->fxsave));
 127 #else
 128         /* This, however, we can work around by forcing the compiler to select
 129            an addressing mode that doesn't require extended registers. */
 130         __asm__ __volatile__("rex64/fxsave (%1)"
 131                              : "=m" (tsk->thread.xstate->fxsave)
 132                              : "cdaSDb" (&tsk->thread.xstate->fxsave));
 133 #endif
 134         clear_fpu_state(&tsk->thread.xstate->fxsave);
 135         task_thread_info(tsk)->status &= ~TS_USEDFPU;
 136 }
 137
 138 #else  /* CONFIG_X86_32 */
 139
 140 extern void finit(void);
 141
 142 static inline void tolerant_fwait(void)
 143 {
 144         asm volatile("fnclex ; fwait");
 145 }
 146
 147 static inline void restore_fpu(struct task_struct *tsk)
 148 {
 149         /*
 150          * The "nop" is needed to make the instructions the same
 151          * length.
 152          */
 153         alternative_input(
 154                 "nop ; frstor %1",
 155                 "fxrstor %1",
 156                 X86_FEATURE_FXSR,
 157                 "m" (tsk->thread.xstate->fxsave));
 158 }
 159
 160 /* We need a safe address that is cheap to find and that is already
 161    in L1 during context switch. The best choices are unfortunately
 162    different for UP and SMP */
 163 #ifdef CONFIG_SMP
 164 #define safe_address (__per_cpu_offset[0])
 165 #else
 166 #define safe_address (kstat_cpu(0).cpustat.user)
 167 #endif
 168
 169 /*
 170  * These must be called with preempt disabled
 171  */
 172 static inline void __save_init_fpu(struct task_struct *tsk)
 173 {
 174         /* Use more nops than strictly needed in case the compiler
 175            varies code */
 176         alternative_input(
 177                 "fnsave %[fx] ;fwait;" GENERIC_NOP8 GENERIC_NOP4,
 178                 "fxsave %[fx]\n"
 179                 "bt $7,%[fsw] ; jnc 1f ; fnclex\n1:",
 180                 X86_FEATURE_FXSR,
 181                 [fx] "m" (tsk->thread.xstate->fxsave),
 182                 [fsw] "m" (tsk->thread.xstate->fxsave.swd) : "memory");
 183         /* AMD K7/K8 CPUs don't save/restore FDP/FIP/FOP unless an exception
 184            is pending.  Clear the x87 state here by setting it to fixed
 185            values. safe_address is a random variable that should be in L1 */
 186         alternative_input(
 187                 GENERIC_NOP8 GENERIC_NOP2,
 188                 "emms\n\t"              /* clear stack tags */
 189                 "fildl %[addr]",        /* set F?P to defined value */
 190                 X86_FEATURE_FXSAVE_LEAK,
 191                 [addr] "m" (safe_address));
 192         task_thread_info(tsk)->status &= ~TS_USEDFPU;
 193 }
 194
 195 /*
 196  * Signal frame handlers...
 197  */
 198 extern int save_i387(struct _fpstate __user *buf);
 199 extern int restore_i387(struct _fpstate __user *buf);
 200
 201 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
 202
 203 static inline void __unlazy_fpu(struct task_struct *tsk)
 204 {
 205         if (task_thread_info(tsk)->status & TS_USEDFPU) {
 206                 __save_init_fpu(tsk);
 207                 stts();
 208         } else
 209                 tsk->fpu_counter = 0;
 210 }
 211
 212 static inline void __clear_fpu(struct task_struct *tsk)
 213 {
 214         if (task_thread_info(tsk)->status & TS_USEDFPU) {
 215                 tolerant_fwait();
 216                 task_thread_info(tsk)->status &= ~TS_USEDFPU;
 217                 stts();
 218         }
 219 }
 220
 221 static inline void kernel_fpu_begin(void)
 222 {
 223         struct thread_info *me = current_thread_info();
 224         preempt_disable();
 225         if (me->status & TS_USEDFPU)
 226                 __save_init_fpu(me->task);
 227         else
 228                 clts();
 229 }
 230
 231 static inline void kernel_fpu_end(void)
 232 {
 233         stts();
 234         preempt_enable();
 235 }
 236
 237 #ifdef CONFIG_X86_64
 238
 239 static inline void save_init_fpu(struct task_struct *tsk)
 240 {
 241         __save_init_fpu(tsk);
 242         stts();
 243 }
 244
 245 #define unlazy_fpu      __unlazy_fpu
 246 #define clear_fpu       __clear_fpu
 247
 248 #else  /* CONFIG_X86_32 */
 249
 250 /*
 251  * These disable preemption on their own and are safe
 252  */
 253 static inline void save_init_fpu(struct task_struct *tsk)
 254 {
 255         preempt_disable();
 256         __save_init_fpu(tsk);
 257         stts();
 258         preempt_enable();
 259 }
 260
 261 static inline void unlazy_fpu(struct task_struct *tsk)
 262 {
 263         preempt_disable();
 264         __unlazy_fpu(tsk);
 265         preempt_enable();
 266 }
 267
 268 static inline void clear_fpu(struct task_struct *tsk)
 269 {
 270         preempt_disable();
 271         __clear_fpu(tsk);
 272         preempt_enable();
 273 }
 274
 275 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
 276
 277 /*
 278  * i387 state interaction
 279  */
 280 static inline unsigned short get_fpu_cwd(struct task_struct *tsk)
 281 {
 282         if (cpu_has_fxsr) {
 283                 return tsk->thread.xstate->fxsave.cwd;
 284         } else {
 285                 return (unsigned short)tsk->thread.xstate->fsave.cwd;
 286         }
 287 }
 288
 289 static inline unsigned short get_fpu_swd(struct task_struct *tsk)
 290 {
 291         if (cpu_has_fxsr) {
 292                 return tsk->thread.xstate->fxsave.swd;
 293         } else {
 294                 return (unsigned short)tsk->thread.xstate->fsave.swd;
 295         }
 296 }
 297
 298 static inline unsigned short get_fpu_mxcsr(struct task_struct *tsk)
 299 {
 300         if (cpu_has_xmm) {
 301                 return tsk->thread.xstate->fxsave.mxcsr;
 302         } else {
 303                 return MXCSR_DEFAULT;
 304         }
 305 }
 306
 307 #endif /* ASM_X86__I387_H */