Merge branch 'upstream' of git://ftp.linux-mips.org/pub/scm/upstream-linus
[linux-2.6] / include / asm-s390 / processor.h
1 /*
2  *  include/asm-s390/processor.h
3  *
4  *  S390 version
5  *    Copyright (C) 1999 IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation
6  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com),
7  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
8  *
9  *  Derived from "include/asm-i386/processor.h"
10  *    Copyright (C) 1994, Linus Torvalds
11  */
12
13 #ifndef __ASM_S390_PROCESSOR_H
14 #define __ASM_S390_PROCESSOR_H
15
16 #include <asm/ptrace.h>
17
18 #ifdef __KERNEL__
19 /*
20  * Default implementation of macro that returns current
21  * instruction pointer ("program counter").
22  */
23 #define current_text_addr() ({ void *pc; asm("basr %0,0" : "=a" (pc)); pc; })
24
25 /*
26  *  CPU type and hardware bug flags. Kept separately for each CPU.
27  *  Members of this structure are referenced in head.S, so think twice
28  *  before touching them. [mj]
29  */
30
31 typedef struct
32 {
33         unsigned int version :  8;
34         unsigned int ident   : 24;
35         unsigned int machine : 16;
36         unsigned int unused  : 16;
37 } __attribute__ ((packed)) cpuid_t;
38
39 static inline void get_cpu_id(cpuid_t *ptr)
40 {
41         asm volatile("stidp 0(%1)" : "=m" (*ptr) : "a" (ptr));
42 }
43
44 struct cpuinfo_S390
45 {
46         cpuid_t  cpu_id;
47         __u16    cpu_addr;
48         __u16    cpu_nr;
49         unsigned long loops_per_jiffy;
50         unsigned long *pgd_quick;
51 #ifdef __s390x__
52         unsigned long *pmd_quick;
53 #endif /* __s390x__ */
54         unsigned long *pte_quick;
55         unsigned long pgtable_cache_sz;
56 };
57
58 extern void s390_adjust_jiffies(void);
59 extern void print_cpu_info(struct cpuinfo_S390 *);
60 extern int get_cpu_capability(unsigned int *);
61
62 /* Lazy FPU handling on uni-processor */
63 extern struct task_struct *last_task_used_math;
64
65 /*
66  * User space process size: 2GB for 31 bit, 4TB for 64 bit.
67  */
68 #ifndef __s390x__
69
70 # define TASK_SIZE              (0x80000000UL)
71 # define TASK_UNMAPPED_BASE     (TASK_SIZE / 2)
72 # define DEFAULT_TASK_SIZE      (0x80000000UL)
73
74 #else /* __s390x__ */
75
76 # define TASK_SIZE              (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
77                                         (0x80000000UL) : (0x40000000000UL))
78 # define TASK_UNMAPPED_BASE     (TASK_SIZE / 2)
79 # define DEFAULT_TASK_SIZE      (0x40000000000UL)
80
81 #endif /* __s390x__ */
82
83 #define HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT
84
85 typedef struct {
86         __u32 ar4;
87 } mm_segment_t;
88
89 /*
90  * Thread structure
91  */
92 struct thread_struct {
93         s390_fp_regs fp_regs;
94         unsigned int  acrs[NUM_ACRS];
95         unsigned long ksp;              /* kernel stack pointer             */
96         unsigned long user_seg;         /* HSTD                             */
97         mm_segment_t mm_segment;
98         unsigned long prot_addr;        /* address of protection-excep.     */
99         unsigned int error_code;        /* error-code of last prog-excep.   */
100         unsigned int trap_no;
101         per_struct per_info;
102         /* Used to give failing instruction back to user for ieee exceptions */
103         unsigned long ieee_instruction_pointer; 
104         /* pfault_wait is used to block the process on a pfault event */
105         unsigned long pfault_wait;
106 };
107
108 typedef struct thread_struct thread_struct;
109
110 /*
111  * Stack layout of a C stack frame.
112  */
113 #ifndef __PACK_STACK
114 struct stack_frame {
115         unsigned long back_chain;
116         unsigned long empty1[5];
117         unsigned long gprs[10];
118         unsigned int  empty2[8];
119 };
120 #else
121 struct stack_frame {
122         unsigned long empty1[5];
123         unsigned int  empty2[8];
124         unsigned long gprs[10];
125         unsigned long back_chain;
126 };
127 #endif
128
129 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      8
130
131 #ifndef __s390x__
132 # define __SWAPPER_PG_DIR __pa(&swapper_pg_dir[0]) + _SEGMENT_TABLE
133 #else /* __s390x__ */
134 # define __SWAPPER_PG_DIR __pa(&swapper_pg_dir[0]) + _REGION_TABLE
135 #endif /* __s390x__ */
136
137 #define INIT_THREAD {{0,{{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},              \
138                             {0},{0},{0},{0},{0},{0}}},                         \
139                      {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},         \
140                      sizeof(init_stack) + (unsigned long) &init_stack,         \
141                      __SWAPPER_PG_DIR,                                         \
142                      {0},                                                      \
143                      0,0,0,                                                    \
144                      (per_struct) {{{{0,}}},0,0,0,0,{{0,}}},                   \
145                      0, 0                                                      \
146
147
148 /*
149  * Do necessary setup to start up a new thread.
150  */
151 #ifndef __s390x__
152
153 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {            \
154         set_fs(USER_DS);                                        \
155         regs->psw.mask  = psw_user_bits;                        \
156         regs->psw.addr  = new_psw | PSW_ADDR_AMODE;             \
157         regs->gprs[15]  = new_stackp ;                          \
158 } while (0)
159
160 #else /* __s390x__ */
161
162 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {            \
163         set_fs(USER_DS);                                        \
164         regs->psw.mask  = psw_user_bits;                        \
165         regs->psw.addr  = new_psw;                              \
166         regs->gprs[15]  = new_stackp;                           \
167 } while (0)
168
169 #define start_thread31(regs, new_psw, new_stackp) do {          \
170         set_fs(USER_DS);                                        \
171         regs->psw.mask  = psw_user32_bits;                      \
172         regs->psw.addr  = new_psw;                              \
173         regs->gprs[15]  = new_stackp;                           \
174 } while (0)
175
176 #endif /* __s390x__ */
177
178 /* Forward declaration, a strange C thing */
179 struct task_struct;
180 struct mm_struct;
181
182 /* Free all resources held by a thread. */
183 extern void release_thread(struct task_struct *);
184 extern int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags);
185
186 /* Prepare to copy thread state - unlazy all lazy status */
187 #define prepare_to_copy(tsk)    do { } while (0)
188
189 /*
190  * Return saved PC of a blocked thread.
191  */
192 extern unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *t);
193
194 /*
195  * Print register of task into buffer. Used in fs/proc/array.c.
196  */
197 extern char *task_show_regs(struct task_struct *task, char *buffer);
198
199 extern void show_registers(struct pt_regs *regs);
200 extern void show_code(struct pt_regs *regs);
201 extern void show_trace(struct task_struct *task, unsigned long *sp);
202
203 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p);
204 #define task_pt_regs(tsk) ((struct pt_regs *) \
205         (task_stack_page(tsk) + THREAD_SIZE) - 1)
206 #define KSTK_EIP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->psw.addr)
207 #define KSTK_ESP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->gprs[15])
208
209 /*
210  * Give up the time slice of the virtual PU.
211  */
212 static inline void cpu_relax(void)
213 {
214         if (MACHINE_HAS_DIAG44)
215                 asm volatile("diag 0,0,68");
216         barrier();
217 }
218
219 /*
220  * Set PSW to specified value.
221  */
222 static inline void __load_psw(psw_t psw)
223 {
224 #ifndef __s390x__
225         asm volatile("lpsw  0(%0)" : : "a" (&psw), "m" (psw) : "cc");
226 #else
227         asm volatile("lpswe 0(%0)" : : "a" (&psw), "m" (psw) : "cc");
228 #endif
229 }
230
231 /*
232  * Set PSW mask to specified value, while leaving the
233  * PSW addr pointing to the next instruction.
234  */
235
236 static inline void __load_psw_mask (unsigned long mask)
237 {
238         unsigned long addr;
239         psw_t psw;
240
241         psw.mask = mask;
242
243 #ifndef __s390x__
244         asm volatile(
245                 "       basr    %0,0\n"
246                 "0:     ahi     %0,1f-0b\n"
247                 "       st      %0,4(%1)\n"
248                 "       lpsw    0(%1)\n"
249                 "1:"
250                 : "=&d" (addr) : "a" (&psw), "m" (psw) : "memory", "cc");
251 #else /* __s390x__ */
252         asm volatile(
253                 "       larl    %0,1f\n"
254                 "       stg     %0,8(%1)\n"
255                 "       lpswe   0(%1)\n"
256                 "1:"
257                 : "=&d" (addr) : "a" (&psw), "m" (psw) : "memory", "cc");
258 #endif /* __s390x__ */
259 }
260  
261 /*
262  * Function to stop a processor until an interruption occurred
263  */
264 static inline void enabled_wait(void)
265 {
266         __load_psw_mask(PSW_BASE_BITS | PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT |
267                         PSW_MASK_MCHECK | PSW_MASK_WAIT | PSW_DEFAULT_KEY);
268 }
269
270 /*
271  * Function to drop a processor into disabled wait state
272  */
273
274 static inline void disabled_wait(unsigned long code)
275 {
276         unsigned long ctl_buf;
277         psw_t dw_psw;
278
279         dw_psw.mask = PSW_BASE_BITS | PSW_MASK_WAIT;
280         dw_psw.addr = code;
281         /* 
282          * Store status and then load disabled wait psw,
283          * the processor is dead afterwards
284          */
285 #ifndef __s390x__
286         asm volatile(
287                 "       stctl   0,0,0(%2)\n"
288                 "       ni      0(%2),0xef\n"   /* switch off protection */
289                 "       lctl    0,0,0(%2)\n"
290                 "       stpt    0xd8\n"         /* store timer */
291                 "       stckc   0xe0\n"         /* store clock comparator */
292                 "       stpx    0x108\n"        /* store prefix register */
293                 "       stam    0,15,0x120\n"   /* store access registers */
294                 "       std     0,0x160\n"      /* store f0 */
295                 "       std     2,0x168\n"      /* store f2 */
296                 "       std     4,0x170\n"      /* store f4 */
297                 "       std     6,0x178\n"      /* store f6 */
298                 "       stm     0,15,0x180\n"   /* store general registers */
299                 "       stctl   0,15,0x1c0\n"   /* store control registers */
300                 "       oi      0x1c0,0x10\n"   /* fake protection bit */
301                 "       lpsw    0(%1)"
302                 : "=m" (ctl_buf)
303                 : "a" (&dw_psw), "a" (&ctl_buf), "m" (dw_psw) : "cc");
304 #else /* __s390x__ */
305         asm volatile(
306                 "       stctg   0,0,0(%2)\n"
307                 "       ni      4(%2),0xef\n"   /* switch off protection */
308                 "       lctlg   0,0,0(%2)\n"
309                 "       lghi    1,0x1000\n"
310                 "       stpt    0x328(1)\n"     /* store timer */
311                 "       stckc   0x330(1)\n"     /* store clock comparator */
312                 "       stpx    0x318(1)\n"     /* store prefix register */
313                 "       stam    0,15,0x340(1)\n"/* store access registers */
314                 "       stfpc   0x31c(1)\n"     /* store fpu control */
315                 "       std     0,0x200(1)\n"   /* store f0 */
316                 "       std     1,0x208(1)\n"   /* store f1 */
317                 "       std     2,0x210(1)\n"   /* store f2 */
318                 "       std     3,0x218(1)\n"   /* store f3 */
319                 "       std     4,0x220(1)\n"   /* store f4 */
320                 "       std     5,0x228(1)\n"   /* store f5 */
321                 "       std     6,0x230(1)\n"   /* store f6 */
322                 "       std     7,0x238(1)\n"   /* store f7 */
323                 "       std     8,0x240(1)\n"   /* store f8 */
324                 "       std     9,0x248(1)\n"   /* store f9 */
325                 "       std     10,0x250(1)\n"  /* store f10 */
326                 "       std     11,0x258(1)\n"  /* store f11 */
327                 "       std     12,0x260(1)\n"  /* store f12 */
328                 "       std     13,0x268(1)\n"  /* store f13 */
329                 "       std     14,0x270(1)\n"  /* store f14 */
330                 "       std     15,0x278(1)\n"  /* store f15 */
331                 "       stmg    0,15,0x280(1)\n"/* store general registers */
332                 "       stctg   0,15,0x380(1)\n"/* store control registers */
333                 "       oi      0x384(1),0x10\n"/* fake protection bit */
334                 "       lpswe   0(%1)"
335                 : "=m" (ctl_buf)
336                 : "a" (&dw_psw), "a" (&ctl_buf), "m" (dw_psw) : "cc", "0");
337 #endif /* __s390x__ */
338 }
339
340 /*
341  * Basic Machine Check/Program Check Handler.
342  */
343
344 extern void s390_base_mcck_handler(void);
345 extern void s390_base_pgm_handler(void);
346 extern void s390_base_ext_handler(void);
347
348 extern void (*s390_base_mcck_handler_fn)(void);
349 extern void (*s390_base_pgm_handler_fn)(void);
350 extern void (*s390_base_ext_handler_fn)(void);
351
352 /*
353  * CPU idle notifier chain.
354  */
355 #define CPU_IDLE        0
356 #define CPU_NOT_IDLE    1
357
358 struct notifier_block;
359 int register_idle_notifier(struct notifier_block *nb);
360 int unregister_idle_notifier(struct notifier_block *nb);
361
362 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0x7fffffffUL
363
364 #endif
365
366 /*
367  * Helper macro for exception table entries
368  */
369 #ifndef __s390x__
370 #define EX_TABLE(_fault,_target)                        \
371         ".section __ex_table,\"a\"\n"                   \
372         "       .align 4\n"                             \
373         "       .long  " #_fault "," #_target "\n"      \
374         ".previous\n"
375 #else
376 #define EX_TABLE(_fault,_target)                        \
377         ".section __ex_table,\"a\"\n"                   \
378         "       .align 8\n"                             \
379         "       .quad  " #_fault "," #_target "\n"      \
380         ".previous\n"
381 #endif
382
383 #endif                                 /* __ASM_S390_PROCESSOR_H           */