Merge branch 'upstream' of git://lost.foo-projects.org/~ahkok/git/netdev-2.6 into...
[linux-2.6] / arch / ia64 / kernel / gate.S
1 /*
2  * This file contains the code that gets mapped at the upper end of each task's text
3  * region.  For now, it contains the signal trampoline code only.
4  *
5  * Copyright (C) 1999-2003 Hewlett-Packard Co
6  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
7  */
8
9
10 #include <asm/asmmacro.h>
11 #include <asm/errno.h>
12 #include <asm/asm-offsets.h>
13 #include <asm/sigcontext.h>
14 #include <asm/system.h>
15 #include <asm/unistd.h>
16
17 /*
18  * We can't easily refer to symbols inside the kernel.  To avoid full runtime relocation,
19  * complications with the linker (which likes to create PLT stubs for branches
20  * to targets outside the shared object) and to avoid multi-phase kernel builds, we
21  * simply create minimalistic "patch lists" in special ELF sections.
22  */
23         .section ".data.patch.fsyscall_table", "a"
24         .previous
25 #define LOAD_FSYSCALL_TABLE(reg)                        \
26 [1:]    movl reg=0;                                     \
27         .xdata4 ".data.patch.fsyscall_table", 1b-.
28
29         .section ".data.patch.brl_fsys_bubble_down", "a"
30         .previous
31 #define BRL_COND_FSYS_BUBBLE_DOWN(pr)                   \
32 [1:](pr)brl.cond.sptk 0;                                \
33         .xdata4 ".data.patch.brl_fsys_bubble_down", 1b-.
34
35 GLOBAL_ENTRY(__kernel_syscall_via_break)
36         .prologue
37         .altrp b6
38         .body
39         /*
40          * Note: for (fast) syscall restart to work, the break instruction must be
41          *       the first one in the bundle addressed by syscall_via_break.
42          */
43 { .mib
44         break 0x100000
45         nop.i 0
46         br.ret.sptk.many b6
47 }
48 END(__kernel_syscall_via_break)
49
50 /*
51  * On entry:
52  *      r11 = saved ar.pfs
53  *      r15 = system call #
54  *      b0  = saved return address
55  *      b6  = return address
56  * On exit:
57  *      r11 = saved ar.pfs
58  *      r15 = system call #
59  *      b0  = saved return address
60  *      all other "scratch" registers:  undefined
61  *      all "preserved" registers:      same as on entry
62  */
63
64 GLOBAL_ENTRY(__kernel_syscall_via_epc)
65         .prologue
66         .altrp b6
67         .body
68 {
69         /*
70          * Note: the kernel cannot assume that the first two instructions in this
71          * bundle get executed.  The remaining code must be safe even if
72          * they do not get executed.
73          */
74         adds r17=-1024,r15                      // A
75         mov r10=0                               // A    default to successful syscall execution
76         epc                                     // B    causes split-issue
77 }
78         ;;
79         rsm psr.be | psr.i                      // M2 (5 cyc to srlz.d)
80         LOAD_FSYSCALL_TABLE(r14)                // X
81         ;;
82         mov r16=IA64_KR(CURRENT)                // M2 (12 cyc)
83         shladd r18=r17,3,r14                    // A
84         mov r19=NR_syscalls-1                   // A
85         ;;
86         lfetch [r18]                            // M0|1
87         mov r29=psr                             // M2 (12 cyc)
88         // If r17 is a NaT, p6 will be zero
89         cmp.geu p6,p7=r19,r17                   // A    (sysnr > 0 && sysnr < 1024+NR_syscalls)?
90         ;;
91         mov r21=ar.fpsr                         // M2 (12 cyc)
92         tnat.nz p10,p9=r15                      // I0
93         mov.i r26=ar.pfs                        // I0 (would stall anyhow due to srlz.d...)
94         ;;
95         srlz.d                                  // M0 (forces split-issue) ensure PSR.BE==0
96 (p6)    ld8 r18=[r18]                           // M0|1
97         nop.i 0
98         ;;
99         nop.m 0
100 (p6)    tbit.z.unc p8,p0=r18,0                  // I0 (dual-issues with "mov b7=r18"!)
101         nop.i 0
102         ;;
103 (p8)    ssm psr.i
104 (p6)    mov b7=r18                              // I0
105 (p8)    br.dptk.many b7                         // B
106
107         mov r27=ar.rsc                          // M2 (12 cyc)
108 /*
109  * brl.cond doesn't work as intended because the linker would convert this branch
110  * into a branch to a PLT.  Perhaps there will be a way to avoid this with some
111  * future version of the linker.  In the meantime, we just use an indirect branch
112  * instead.
113  */
114 #ifdef CONFIG_ITANIUM
115 (p6)    add r14=-8,r14                          // r14 <- addr of fsys_bubble_down entry
116         ;;
117 (p6)    ld8 r14=[r14]                           // r14 <- fsys_bubble_down
118         ;;
119 (p6)    mov b7=r14
120 (p6)    br.sptk.many b7
121 #else
122         BRL_COND_FSYS_BUBBLE_DOWN(p6)
123 #endif
124         ssm psr.i
125         mov r10=-1
126 (p10)   mov r8=EINVAL
127 (p9)    mov r8=ENOSYS
128         FSYS_RETURN
129 END(__kernel_syscall_via_epc)
130
131 #       define ARG0_OFF         (16 + IA64_SIGFRAME_ARG0_OFFSET)
132 #       define ARG1_OFF         (16 + IA64_SIGFRAME_ARG1_OFFSET)
133 #       define ARG2_OFF         (16 + IA64_SIGFRAME_ARG2_OFFSET)
134 #       define SIGHANDLER_OFF   (16 + IA64_SIGFRAME_HANDLER_OFFSET)
135 #       define SIGCONTEXT_OFF   (16 + IA64_SIGFRAME_SIGCONTEXT_OFFSET)
136
137 #       define FLAGS_OFF        IA64_SIGCONTEXT_FLAGS_OFFSET
138 #       define CFM_OFF          IA64_SIGCONTEXT_CFM_OFFSET
139 #       define FR6_OFF          IA64_SIGCONTEXT_FR6_OFFSET
140 #       define BSP_OFF          IA64_SIGCONTEXT_AR_BSP_OFFSET
141 #       define RNAT_OFF         IA64_SIGCONTEXT_AR_RNAT_OFFSET
142 #       define UNAT_OFF         IA64_SIGCONTEXT_AR_UNAT_OFFSET
143 #       define FPSR_OFF         IA64_SIGCONTEXT_AR_FPSR_OFFSET
144 #       define PR_OFF           IA64_SIGCONTEXT_PR_OFFSET
145 #       define RP_OFF           IA64_SIGCONTEXT_IP_OFFSET
146 #       define SP_OFF           IA64_SIGCONTEXT_R12_OFFSET
147 #       define RBS_BASE_OFF     IA64_SIGCONTEXT_RBS_BASE_OFFSET
148 #       define LOADRS_OFF       IA64_SIGCONTEXT_LOADRS_OFFSET
149 #       define base0            r2
150 #       define base1            r3
151         /*
152          * When we get here, the memory stack looks like this:
153          *
154          *   +===============================+
155          *   |                               |
156          *   //     struct sigframe          //
157          *   |                               |
158          *   +-------------------------------+ <-- sp+16
159          *   |      16 byte of scratch       |
160          *   |            space              |
161          *   +-------------------------------+ <-- sp
162          *
163          * The register stack looks _exactly_ the way it looked at the time the signal
164          * occurred.  In other words, we're treading on a potential mine-field: each
165          * incoming general register may be a NaT value (including sp, in which case the
166          * process ends up dying with a SIGSEGV).
167          *
168          * The first thing need to do is a cover to get the registers onto the backing
169          * store.  Once that is done, we invoke the signal handler which may modify some
170          * of the machine state.  After returning from the signal handler, we return
171          * control to the previous context by executing a sigreturn system call.  A signal
172          * handler may call the rt_sigreturn() function to directly return to a given
173          * sigcontext.  However, the user-level sigreturn() needs to do much more than
174          * calling the rt_sigreturn() system call as it needs to unwind the stack to
175          * restore preserved registers that may have been saved on the signal handler's
176          * call stack.
177          */
178
179 #define SIGTRAMP_SAVES                                                                          \
180         .unwabi 3, 's';         /* mark this as a sigtramp handler (saves scratch regs) */      \
181         .unwabi @svr4, 's'; /* backwards compatibility with old unwinders (remove in v2.7) */   \
182         .savesp ar.unat, UNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                               \
183         .savesp ar.fpsr, FPSR_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                               \
184         .savesp pr, PR_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                                      \
185         .savesp rp, RP_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                                      \
186         .savesp ar.pfs, CFM_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                                 \
187         .vframesp SP_OFF+SIGCONTEXT_OFF
188
189 GLOBAL_ENTRY(__kernel_sigtramp)
190         // describe the state that is active when we get here:
191         .prologue
192         SIGTRAMP_SAVES
193         .body
194
195         .label_state 1
196
197         adds base0=SIGHANDLER_OFF,sp
198         adds base1=RBS_BASE_OFF+SIGCONTEXT_OFF,sp
199         br.call.sptk.many rp=1f
200 1:
201         ld8 r17=[base0],(ARG0_OFF-SIGHANDLER_OFF)       // get pointer to signal handler's plabel
202         ld8 r15=[base1]                                 // get address of new RBS base (or NULL)
203         cover                           // push args in interrupted frame onto backing store
204         ;;
205         cmp.ne p1,p0=r15,r0             // do we need to switch rbs? (note: pr is saved by kernel)
206         mov.m r9=ar.bsp                 // fetch ar.bsp
207         .spillsp.p p1, ar.rnat, RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF
208 (p1)    br.cond.spnt setup_rbs          // yup -> (clobbers p8, r14-r16, and r18-r20)
209 back_from_setup_rbs:
210         alloc r8=ar.pfs,0,0,3,0
211         ld8 out0=[base0],16             // load arg0 (signum)
212         adds base1=(ARG1_OFF-(RBS_BASE_OFF+SIGCONTEXT_OFF)),base1
213         ;;
214         ld8 out1=[base1]                // load arg1 (siginfop)
215         ld8 r10=[r17],8                 // get signal handler entry point
216         ;;
217         ld8 out2=[base0]                // load arg2 (sigcontextp)
218         ld8 gp=[r17]                    // get signal handler's global pointer
219         adds base0=(BSP_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
220         ;;
221         .spillsp ar.bsp, BSP_OFF+SIGCONTEXT_OFF
222         st8 [base0]=r9                  // save sc_ar_bsp
223         adds base0=(FR6_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
224         adds base1=(FR6_OFF+16+SIGCONTEXT_OFF),sp
225         ;;
226         stf.spill [base0]=f6,32
227         stf.spill [base1]=f7,32
228         ;;
229         stf.spill [base0]=f8,32
230         stf.spill [base1]=f9,32
231         mov b6=r10
232         ;;
233         stf.spill [base0]=f10,32
234         stf.spill [base1]=f11,32
235         ;;
236         stf.spill [base0]=f12,32
237         stf.spill [base1]=f13,32
238         ;;
239         stf.spill [base0]=f14,32
240         stf.spill [base1]=f15,32
241         br.call.sptk.many rp=b6                 // call the signal handler
242 .ret0:  adds base0=(BSP_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
243         ;;
244         ld8 r15=[base0]                         // fetch sc_ar_bsp
245         mov r14=ar.bsp
246         ;;
247         cmp.ne p1,p0=r14,r15                    // do we need to restore the rbs?
248 (p1)    br.cond.spnt restore_rbs                // yup -> (clobbers r14-r18, f6 & f7)
249         ;;
250 back_from_restore_rbs:
251         adds base0=(FR6_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
252         adds base1=(FR6_OFF+16+SIGCONTEXT_OFF),sp
253         ;;
254         ldf.fill f6=[base0],32
255         ldf.fill f7=[base1],32
256         ;;
257         ldf.fill f8=[base0],32
258         ldf.fill f9=[base1],32
259         ;;
260         ldf.fill f10=[base0],32
261         ldf.fill f11=[base1],32
262         ;;
263         ldf.fill f12=[base0],32
264         ldf.fill f13=[base1],32
265         ;;
266         ldf.fill f14=[base0],32
267         ldf.fill f15=[base1],32
268         mov r15=__NR_rt_sigreturn
269         .restore sp                             // pop .prologue
270         break __BREAK_SYSCALL
271
272         .prologue
273         SIGTRAMP_SAVES
274 setup_rbs:
275         mov ar.rsc=0                            // put RSE into enforced lazy mode
276         ;;
277         .save ar.rnat, r19
278         mov r19=ar.rnat                         // save RNaT before switching backing store area
279         adds r14=(RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
280
281         mov r18=ar.bspstore
282         mov ar.bspstore=r15                     // switch over to new register backing store area
283         ;;
284
285         .spillsp ar.rnat, RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF
286         st8 [r14]=r19                           // save sc_ar_rnat
287         .body
288         mov.m r16=ar.bsp                        // sc_loadrs <- (new bsp - new bspstore) << 16
289         adds r14=(LOADRS_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
290         ;;
291         invala
292         sub r15=r16,r15
293         extr.u r20=r18,3,6
294         ;;
295         mov ar.rsc=0xf                          // set RSE into eager mode, pl 3
296         cmp.eq p8,p0=63,r20
297         shl r15=r15,16
298         ;;
299         st8 [r14]=r15                           // save sc_loadrs
300 (p8)    st8 [r18]=r19           // if bspstore points at RNaT slot, store RNaT there now
301         .restore sp                             // pop .prologue
302         br.cond.sptk back_from_setup_rbs
303
304         .prologue
305         SIGTRAMP_SAVES
306         .spillsp ar.rnat, RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF
307         .body
308 restore_rbs:
309         // On input:
310         //      r14 = bsp1 (bsp at the time of return from signal handler)
311         //      r15 = bsp0 (bsp at the time the signal occurred)
312         //
313         // Here, we need to calculate bspstore0, the value that ar.bspstore needs
314         // to be set to, based on bsp0 and the size of the dirty partition on
315         // the alternate stack (sc_loadrs >> 16).  This can be done with the
316         // following algorithm:
317         //
318         //  bspstore0 = rse_skip_regs(bsp0, -rse_num_regs(bsp1 - (loadrs >> 19), bsp1));
319         //
320         // This is what the code below does.
321         //
322         alloc r2=ar.pfs,0,0,0,0                 // alloc null frame
323         adds r16=(LOADRS_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
324         adds r18=(RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
325         ;;
326         ld8 r17=[r16]
327         ld8 r16=[r18]                   // get new rnat
328         extr.u r18=r15,3,6      // r18 <- rse_slot_num(bsp0)
329         ;;
330         mov ar.rsc=r17                  // put RSE into enforced lazy mode
331         shr.u r17=r17,16
332         ;;
333         sub r14=r14,r17         // r14 (bspstore1) <- bsp1 - (sc_loadrs >> 16)
334         shr.u r17=r17,3         // r17 <- (sc_loadrs >> 19)
335         ;;
336         loadrs                  // restore dirty partition
337         extr.u r14=r14,3,6      // r14 <- rse_slot_num(bspstore1)
338         ;;
339         add r14=r14,r17         // r14 <- rse_slot_num(bspstore1) + (sc_loadrs >> 19)
340         ;;
341         shr.u r14=r14,6         // r14 <- (rse_slot_num(bspstore1) + (sc_loadrs >> 19))/0x40
342         ;;
343         sub r14=r14,r17         // r14 <- -rse_num_regs(bspstore1, bsp1)
344         movl r17=0x8208208208208209
345         ;;
346         add r18=r18,r14         // r18 (delta) <- rse_slot_num(bsp0) - rse_num_regs(bspstore1,bsp1)
347         setf.sig f7=r17
348         cmp.lt p7,p0=r14,r0     // p7 <- (r14 < 0)?
349         ;;
350 (p7)    adds r18=-62,r18        // delta -= 62
351         ;;
352         setf.sig f6=r18
353         ;;
354         xmpy.h f6=f6,f7
355         ;;
356         getf.sig r17=f6
357         ;;
358         add r17=r17,r18
359         shr r18=r18,63
360         ;;
361         shr r17=r17,5
362         ;;
363         sub r17=r17,r18         // r17 = delta/63
364         ;;
365         add r17=r14,r17         // r17 <- delta/63 - rse_num_regs(bspstore1, bsp1)
366         ;;
367         shladd r15=r17,3,r15    // r15 <- bsp0 + 8*(delta/63 - rse_num_regs(bspstore1, bsp1))
368         ;;
369         mov ar.bspstore=r15                     // switch back to old register backing store area
370         ;;
371         mov ar.rnat=r16                         // restore RNaT
372         mov ar.rsc=0xf                          // (will be restored later on from sc_ar_rsc)
373         // invala not necessary as that will happen when returning to user-mode
374         br.cond.sptk back_from_restore_rbs
375 END(__kernel_sigtramp)