Merge branch 'merge' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/paulus/powerpc
[linux-2.6] / include / asm-powerpc / system.h
1 /*
2  * Copyright (C) 1999 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
3  */
4 #ifndef _ASM_POWERPC_SYSTEM_H
5 #define _ASM_POWERPC_SYSTEM_H
6
7 #include <linux/kernel.h>
8 #include <linux/irqflags.h>
9
10 #include <asm/hw_irq.h>
11
12 /*
13  * Memory barrier.
14  * The sync instruction guarantees that all memory accesses initiated
15  * by this processor have been performed (with respect to all other
16  * mechanisms that access memory).  The eieio instruction is a barrier
17  * providing an ordering (separately) for (a) cacheable stores and (b)
18  * loads and stores to non-cacheable memory (e.g. I/O devices).
19  *
20  * mb() prevents loads and stores being reordered across this point.
21  * rmb() prevents loads being reordered across this point.
22  * wmb() prevents stores being reordered across this point.
23  * read_barrier_depends() prevents data-dependent loads being reordered
24  *      across this point (nop on PPC).
25  *
26  * We have to use the sync instructions for mb(), since lwsync doesn't
27  * order loads with respect to previous stores.  Lwsync is fine for
28  * rmb(), though. Note that rmb() actually uses a sync on 32-bit
29  * architectures.
30  *
31  * For wmb(), we use sync since wmb is used in drivers to order
32  * stores to system memory with respect to writes to the device.
33  * However, smp_wmb() can be a lighter-weight eieio barrier on
34  * SMP since it is only used to order updates to system memory.
35  */
36 #define mb()   __asm__ __volatile__ ("sync" : : : "memory")
37 #define rmb()  __asm__ __volatile__ (__stringify(LWSYNC) : : : "memory")
38 #define wmb()  __asm__ __volatile__ ("sync" : : : "memory")
39 #define read_barrier_depends()  do { } while(0)
40
41 #define set_mb(var, value)      do { var = value; mb(); } while (0)
42
43 #ifdef __KERNEL__
44 #define AT_VECTOR_SIZE_ARCH 6 /* entries in ARCH_DLINFO */
45 #ifdef CONFIG_SMP
46 #define smp_mb()        mb()
47 #define smp_rmb()       rmb()
48 #define smp_wmb()       eieio()
49 #define smp_read_barrier_depends()      read_barrier_depends()
50 #else
51 #define smp_mb()        barrier()
52 #define smp_rmb()       barrier()
53 #define smp_wmb()       barrier()
54 #define smp_read_barrier_depends()      do { } while(0)
55 #endif /* CONFIG_SMP */
56
57 /*
58  * This is a barrier which prevents following instructions from being
59  * started until the value of the argument x is known.  For example, if
60  * x is a variable loaded from memory, this prevents following
61  * instructions from being executed until the load has been performed.
62  */
63 #define data_barrier(x) \
64         asm volatile("twi 0,%0,0; isync" : : "r" (x) : "memory");
65
66 struct task_struct;
67 struct pt_regs;
68
69 #if defined(CONFIG_DEBUGGER) || defined(CONFIG_KEXEC)
70
71 extern int (*__debugger)(struct pt_regs *regs);
72 extern int (*__debugger_ipi)(struct pt_regs *regs);
73 extern int (*__debugger_bpt)(struct pt_regs *regs);
74 extern int (*__debugger_sstep)(struct pt_regs *regs);
75 extern int (*__debugger_iabr_match)(struct pt_regs *regs);
76 extern int (*__debugger_dabr_match)(struct pt_regs *regs);
77 extern int (*__debugger_fault_handler)(struct pt_regs *regs);
78
79 #define DEBUGGER_BOILERPLATE(__NAME) \
80 static inline int __NAME(struct pt_regs *regs) \
81 { \
82         if (unlikely(__ ## __NAME)) \
83                 return __ ## __NAME(regs); \
84         return 0; \
85 }
86
87 DEBUGGER_BOILERPLATE(debugger)
88 DEBUGGER_BOILERPLATE(debugger_ipi)
89 DEBUGGER_BOILERPLATE(debugger_bpt)
90 DEBUGGER_BOILERPLATE(debugger_sstep)
91 DEBUGGER_BOILERPLATE(debugger_iabr_match)
92 DEBUGGER_BOILERPLATE(debugger_dabr_match)
93 DEBUGGER_BOILERPLATE(debugger_fault_handler)
94
95 #else
96 static inline int debugger(struct pt_regs *regs) { return 0; }
97 static inline int debugger_ipi(struct pt_regs *regs) { return 0; }
98 static inline int debugger_bpt(struct pt_regs *regs) { return 0; }
99 static inline int debugger_sstep(struct pt_regs *regs) { return 0; }
100 static inline int debugger_iabr_match(struct pt_regs *regs) { return 0; }
101 static inline int debugger_dabr_match(struct pt_regs *regs) { return 0; }
102 static inline int debugger_fault_handler(struct pt_regs *regs) { return 0; }
103 #endif
104
105 extern int set_dabr(unsigned long dabr);
106 extern void print_backtrace(unsigned long *);
107 extern void show_regs(struct pt_regs * regs);
108 extern void flush_instruction_cache(void);
109 extern void hard_reset_now(void);
110 extern void poweroff_now(void);
111
112 #ifdef CONFIG_6xx
113 extern long _get_L2CR(void);
114 extern long _get_L3CR(void);
115 extern void _set_L2CR(unsigned long);
116 extern void _set_L3CR(unsigned long);
117 #else
118 #define _get_L2CR()     0L
119 #define _get_L3CR()     0L
120 #define _set_L2CR(val)  do { } while(0)
121 #define _set_L3CR(val)  do { } while(0)
122 #endif
123
124 extern void via_cuda_init(void);
125 extern void read_rtc_time(void);
126 extern void pmac_find_display(void);
127 extern void giveup_fpu(struct task_struct *);
128 extern void disable_kernel_fp(void);
129 extern void enable_kernel_fp(void);
130 extern void flush_fp_to_thread(struct task_struct *);
131 extern void enable_kernel_altivec(void);
132 extern void giveup_altivec(struct task_struct *);
133 extern void load_up_altivec(struct task_struct *);
134 extern int emulate_altivec(struct pt_regs *);
135 extern void enable_kernel_spe(void);
136 extern void giveup_spe(struct task_struct *);
137 extern void load_up_spe(struct task_struct *);
138 extern int fix_alignment(struct pt_regs *);
139 extern void cvt_fd(float *from, double *to, struct thread_struct *thread);
140 extern void cvt_df(double *from, float *to, struct thread_struct *thread);
141
142 #ifndef CONFIG_SMP
143 extern void discard_lazy_cpu_state(void);
144 #else
145 static inline void discard_lazy_cpu_state(void)
146 {
147 }
148 #endif
149
150 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
151 extern void flush_altivec_to_thread(struct task_struct *);
152 #else
153 static inline void flush_altivec_to_thread(struct task_struct *t)
154 {
155 }
156 #endif
157
158 #ifdef CONFIG_SPE
159 extern void flush_spe_to_thread(struct task_struct *);
160 #else
161 static inline void flush_spe_to_thread(struct task_struct *t)
162 {
163 }
164 #endif
165
166 extern int call_rtas(const char *, int, int, unsigned long *, ...);
167 extern void cacheable_memzero(void *p, unsigned int nb);
168 extern void *cacheable_memcpy(void *, const void *, unsigned int);
169 extern int do_page_fault(struct pt_regs *, unsigned long, unsigned long);
170 extern void bad_page_fault(struct pt_regs *, unsigned long, int);
171 extern int die(const char *, struct pt_regs *, long);
172 extern void _exception(int, struct pt_regs *, int, unsigned long);
173 extern void _nmask_and_or_msr(unsigned long nmask, unsigned long or_val);
174
175 #ifdef CONFIG_BOOKE_WDT
176 extern u32 booke_wdt_enabled;
177 extern u32 booke_wdt_period;
178 #endif /* CONFIG_BOOKE_WDT */
179
180 struct device_node;
181 extern void note_scsi_host(struct device_node *, void *);
182
183 extern struct task_struct *__switch_to(struct task_struct *,
184         struct task_struct *);
185 #define switch_to(prev, next, last)     ((last) = __switch_to((prev), (next)))
186
187 struct thread_struct;
188 extern struct task_struct *_switch(struct thread_struct *prev,
189                                    struct thread_struct *next);
190
191 extern unsigned int rtas_data;
192 extern int mem_init_done;       /* set on boot once kmalloc can be called */
193 extern unsigned long memory_limit;
194 extern unsigned long klimit;
195
196 extern void *alloc_maybe_bootmem(size_t size, gfp_t mask);
197 extern void *zalloc_maybe_bootmem(size_t size, gfp_t mask);
198
199 extern int powersave_nap;       /* set if nap mode can be used in idle loop */
200
201 /*
202  * Atomic exchange
203  *
204  * Changes the memory location '*ptr' to be val and returns
205  * the previous value stored there.
206  */
207 static __always_inline unsigned long
208 __xchg_u32(volatile void *p, unsigned long val)
209 {
210         unsigned long prev;
211
212         __asm__ __volatile__(
213         LWSYNC_ON_SMP
214 "1:     lwarx   %0,0,%2 \n"
215         PPC405_ERR77(0,%2)
216 "       stwcx.  %3,0,%2 \n\
217         bne-    1b"
218         ISYNC_ON_SMP
219         : "=&r" (prev), "+m" (*(volatile unsigned int *)p)
220         : "r" (p), "r" (val)
221         : "cc", "memory");
222
223         return prev;
224 }
225
226 /*
227  * Atomic exchange
228  *
229  * Changes the memory location '*ptr' to be val and returns
230  * the previous value stored there.
231  */
232 static __always_inline unsigned long
233 __xchg_u32_local(volatile void *p, unsigned long val)
234 {
235         unsigned long prev;
236
237         __asm__ __volatile__(
238 "1:     lwarx   %0,0,%2 \n"
239         PPC405_ERR77(0,%2)
240 "       stwcx.  %3,0,%2 \n\
241         bne-    1b"
242         : "=&r" (prev), "+m" (*(volatile unsigned int *)p)
243         : "r" (p), "r" (val)
244         : "cc", "memory");
245
246         return prev;
247 }
248
249 #ifdef CONFIG_PPC64
250 static __always_inline unsigned long
251 __xchg_u64(volatile void *p, unsigned long val)
252 {
253         unsigned long prev;
254
255         __asm__ __volatile__(
256         LWSYNC_ON_SMP
257 "1:     ldarx   %0,0,%2 \n"
258         PPC405_ERR77(0,%2)
259 "       stdcx.  %3,0,%2 \n\
260         bne-    1b"
261         ISYNC_ON_SMP
262         : "=&r" (prev), "+m" (*(volatile unsigned long *)p)
263         : "r" (p), "r" (val)
264         : "cc", "memory");
265
266         return prev;
267 }
268
269 static __always_inline unsigned long
270 __xchg_u64_local(volatile void *p, unsigned long val)
271 {
272         unsigned long prev;
273
274         __asm__ __volatile__(
275 "1:     ldarx   %0,0,%2 \n"
276         PPC405_ERR77(0,%2)
277 "       stdcx.  %3,0,%2 \n\
278         bne-    1b"
279         : "=&r" (prev), "+m" (*(volatile unsigned long *)p)
280         : "r" (p), "r" (val)
281         : "cc", "memory");
282
283         return prev;
284 }
285 #endif
286
287 /*
288  * This function doesn't exist, so you'll get a linker error
289  * if something tries to do an invalid xchg().
290  */
291 extern void __xchg_called_with_bad_pointer(void);
292
293 static __always_inline unsigned long
294 __xchg(volatile void *ptr, unsigned long x, unsigned int size)
295 {
296         switch (size) {
297         case 4:
298                 return __xchg_u32(ptr, x);
299 #ifdef CONFIG_PPC64
300         case 8:
301                 return __xchg_u64(ptr, x);
302 #endif
303         }
304         __xchg_called_with_bad_pointer();
305         return x;
306 }
307
308 static __always_inline unsigned long
309 __xchg_local(volatile void *ptr, unsigned long x, unsigned int size)
310 {
311         switch (size) {
312         case 4:
313                 return __xchg_u32_local(ptr, x);
314 #ifdef CONFIG_PPC64
315         case 8:
316                 return __xchg_u64_local(ptr, x);
317 #endif
318         }
319         __xchg_called_with_bad_pointer();
320         return x;
321 }
322 #define xchg(ptr,x)                                                          \
323   ({                                                                         \
324      __typeof__(*(ptr)) _x_ = (x);                                           \
325      (__typeof__(*(ptr))) __xchg((ptr), (unsigned long)_x_, sizeof(*(ptr))); \
326   })
327
328 #define xchg_local(ptr,x)                                                    \
329   ({                                                                         \
330      __typeof__(*(ptr)) _x_ = (x);                                           \
331      (__typeof__(*(ptr))) __xchg_local((ptr),                                \
332                 (unsigned long)_x_, sizeof(*(ptr)));                         \
333   })
334
335 /*
336  * Compare and exchange - if *p == old, set it to new,
337  * and return the old value of *p.
338  */
339 #define __HAVE_ARCH_CMPXCHG     1
340
341 static __always_inline unsigned long
342 __cmpxchg_u32(volatile unsigned int *p, unsigned long old, unsigned long new)
343 {
344         unsigned int prev;
345
346         __asm__ __volatile__ (
347         LWSYNC_ON_SMP
348 "1:     lwarx   %0,0,%2         # __cmpxchg_u32\n\
349         cmpw    0,%0,%3\n\
350         bne-    2f\n"
351         PPC405_ERR77(0,%2)
352 "       stwcx.  %4,0,%2\n\
353         bne-    1b"
354         ISYNC_ON_SMP
355         "\n\
356 2:"
357         : "=&r" (prev), "+m" (*p)
358         : "r" (p), "r" (old), "r" (new)
359         : "cc", "memory");
360
361         return prev;
362 }
363
364 static __always_inline unsigned long
365 __cmpxchg_u32_local(volatile unsigned int *p, unsigned long old,
366                         unsigned long new)
367 {
368         unsigned int prev;
369
370         __asm__ __volatile__ (
371 "1:     lwarx   %0,0,%2         # __cmpxchg_u32\n\
372         cmpw    0,%0,%3\n\
373         bne-    2f\n"
374         PPC405_ERR77(0,%2)
375 "       stwcx.  %4,0,%2\n\
376         bne-    1b"
377         "\n\
378 2:"
379         : "=&r" (prev), "+m" (*p)
380         : "r" (p), "r" (old), "r" (new)
381         : "cc", "memory");
382
383         return prev;
384 }
385
386 #ifdef CONFIG_PPC64
387 static __always_inline unsigned long
388 __cmpxchg_u64(volatile unsigned long *p, unsigned long old, unsigned long new)
389 {
390         unsigned long prev;
391
392         __asm__ __volatile__ (
393         LWSYNC_ON_SMP
394 "1:     ldarx   %0,0,%2         # __cmpxchg_u64\n\
395         cmpd    0,%0,%3\n\
396         bne-    2f\n\
397         stdcx.  %4,0,%2\n\
398         bne-    1b"
399         ISYNC_ON_SMP
400         "\n\
401 2:"
402         : "=&r" (prev), "+m" (*p)
403         : "r" (p), "r" (old), "r" (new)
404         : "cc", "memory");
405
406         return prev;
407 }
408
409 static __always_inline unsigned long
410 __cmpxchg_u64_local(volatile unsigned long *p, unsigned long old,
411                         unsigned long new)
412 {
413         unsigned long prev;
414
415         __asm__ __volatile__ (
416 "1:     ldarx   %0,0,%2         # __cmpxchg_u64\n\
417         cmpd    0,%0,%3\n\
418         bne-    2f\n\
419         stdcx.  %4,0,%2\n\
420         bne-    1b"
421         "\n\
422 2:"
423         : "=&r" (prev), "+m" (*p)
424         : "r" (p), "r" (old), "r" (new)
425         : "cc", "memory");
426
427         return prev;
428 }
429 #endif
430
431 /* This function doesn't exist, so you'll get a linker error
432    if something tries to do an invalid cmpxchg().  */
433 extern void __cmpxchg_called_with_bad_pointer(void);
434
435 static __always_inline unsigned long
436 __cmpxchg(volatile void *ptr, unsigned long old, unsigned long new,
437           unsigned int size)
438 {
439         switch (size) {
440         case 4:
441                 return __cmpxchg_u32(ptr, old, new);
442 #ifdef CONFIG_PPC64
443         case 8:
444                 return __cmpxchg_u64(ptr, old, new);
445 #endif
446         }
447         __cmpxchg_called_with_bad_pointer();
448         return old;
449 }
450
451 static __always_inline unsigned long
452 __cmpxchg_local(volatile void *ptr, unsigned long old, unsigned long new,
453           unsigned int size)
454 {
455         switch (size) {
456         case 4:
457                 return __cmpxchg_u32_local(ptr, old, new);
458 #ifdef CONFIG_PPC64
459         case 8:
460                 return __cmpxchg_u64_local(ptr, old, new);
461 #endif
462         }
463         __cmpxchg_called_with_bad_pointer();
464         return old;
465 }
466
467 #define cmpxchg(ptr, o, n)                                               \
468   ({                                                                     \
469      __typeof__(*(ptr)) _o_ = (o);                                       \
470      __typeof__(*(ptr)) _n_ = (n);                                       \
471      (__typeof__(*(ptr))) __cmpxchg((ptr), (unsigned long)_o_,           \
472                                     (unsigned long)_n_, sizeof(*(ptr))); \
473   })
474
475
476 #define cmpxchg_local(ptr, o, n)                                         \
477   ({                                                                     \
478      __typeof__(*(ptr)) _o_ = (o);                                       \
479      __typeof__(*(ptr)) _n_ = (n);                                       \
480      (__typeof__(*(ptr))) __cmpxchg_local((ptr), (unsigned long)_o_,     \
481                                     (unsigned long)_n_, sizeof(*(ptr))); \
482   })
483
484 #ifdef CONFIG_PPC64
485 /*
486  * We handle most unaligned accesses in hardware. On the other hand 
487  * unaligned DMA can be very expensive on some ppc64 IO chips (it does
488  * powers of 2 writes until it reaches sufficient alignment).
489  *
490  * Based on this we disable the IP header alignment in network drivers.
491  * We also modify NET_SKB_PAD to be a cacheline in size, thus maintaining
492  * cacheline alignment of buffers.
493  */
494 #define NET_IP_ALIGN    0
495 #define NET_SKB_PAD     L1_CACHE_BYTES
496
497 #define cmpxchg64(ptr, o, n)                                            \
498   ({                                                                    \
499         BUILD_BUG_ON(sizeof(*(ptr)) != 8);                              \
500         cmpxchg((ptr), (o), (n));                                       \
501   })
502 #define cmpxchg64_local(ptr, o, n)                                      \
503   ({                                                                    \
504         BUILD_BUG_ON(sizeof(*(ptr)) != 8);                              \
505         cmpxchg_local((ptr), (o), (n));                                 \
506   })
507 #else
508 #include <asm-generic/cmpxchg-local.h>
509 #define cmpxchg64_local(ptr, o, n) __cmpxchg64_local_generic((ptr), (o), (n))
510 #endif
511
512 #define arch_align_stack(x) (x)
513
514 /* Used in very early kernel initialization. */
515 extern unsigned long reloc_offset(void);
516 extern unsigned long add_reloc_offset(unsigned long);
517 extern void reloc_got2(unsigned long);
518
519 #define PTRRELOC(x)     ((typeof(x)) add_reloc_offset((unsigned long)(x)))
520
521 static inline void create_instruction(unsigned long addr, unsigned int instr)
522 {
523         unsigned int *p;
524         p  = (unsigned int *)addr;
525         *p = instr;
526         asm ("dcbst 0, %0; sync; icbi 0,%0; sync; isync" : : "r" (p));
527 }
528
529 /* Flags for create_branch:
530  * "b"   == create_branch(addr, target, 0);
531  * "ba"  == create_branch(addr, target, BRANCH_ABSOLUTE);
532  * "bl"  == create_branch(addr, target, BRANCH_SET_LINK);
533  * "bla" == create_branch(addr, target, BRANCH_ABSOLUTE | BRANCH_SET_LINK);
534  */
535 #define BRANCH_SET_LINK 0x1
536 #define BRANCH_ABSOLUTE 0x2
537
538 static inline void create_branch(unsigned long addr,
539                 unsigned long target, int flags)
540 {
541         unsigned int instruction;
542
543         if (! (flags & BRANCH_ABSOLUTE))
544                 target = target - addr;
545
546         /* Mask out the flags and target, so they don't step on each other. */
547         instruction = 0x48000000 | (flags & 0x3) | (target & 0x03FFFFFC);
548
549         create_instruction(addr, instruction);
550 }
551
552 static inline void create_function_call(unsigned long addr, void * func)
553 {
554         unsigned long func_addr;
555
556 #ifdef CONFIG_PPC64
557         /*
558          * On PPC64 the function pointer actually points to the function's
559          * descriptor. The first entry in the descriptor is the address
560          * of the function text.
561          */
562         func_addr = *(unsigned long *)func;
563 #else
564         func_addr = (unsigned long)func;
565 #endif
566         create_branch(addr, func_addr, BRANCH_SET_LINK);
567 }
568
569 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
570 extern void account_system_vtime(struct task_struct *);
571 #endif
572
573 extern struct dentry *powerpc_debugfs_root;
574
575 #endif /* __KERNEL__ */
576 #endif /* _ASM_POWERPC_SYSTEM_H */