[PATCH] ppc64: remove arch/ppc64/kernel/setup.c
[linux-2.6] / arch / ppc64 / kernel / align.c
1 /* align.c - handle alignment exceptions for the Power PC.
2  *
3  * Copyright (c) 1996 Paul Mackerras <paulus@cs.anu.edu.au>
4  * Copyright (c) 1998-1999 TiVo, Inc.
5  *   PowerPC 403GCX modifications.
6  * Copyright (c) 1999 Grant Erickson <grant@lcse.umn.edu>
7  *   PowerPC 403GCX/405GP modifications.
8  * Copyright (c) 2001-2002 PPC64 team, IBM Corp
9  *   64-bit and Power4 support
10  *
11  * This program is free software; you can redistribute it and/or
12  * modify it under the terms of the GNU General Public License
13  * as published by the Free Software Foundation; either version
14  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
15  */
16
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <asm/processor.h>
20 #include <asm/uaccess.h>
21 #include <asm/system.h>
22 #include <asm/cache.h>
23 #include <asm/cputable.h>
24
25 struct aligninfo {
26         unsigned char len;
27         unsigned char flags;
28 };
29
30 #define IS_XFORM(inst)  (((inst) >> 26) == 31)
31 #define IS_DSFORM(inst) (((inst) >> 26) >= 56)
32
33 #define INVALID { 0, 0 }
34
35 #define LD      1       /* load */
36 #define ST      2       /* store */
37 #define SE      4       /* sign-extend value */
38 #define F       8       /* to/from fp regs */
39 #define U       0x10    /* update index register */
40 #define M       0x20    /* multiple load/store */
41 #define SW      0x40    /* byte swap */
42
43 #define DCBZ    0x5f    /* 8xx/82xx dcbz faults when cache not enabled */
44
45 /*
46  * The PowerPC stores certain bits of the instruction that caused the
47  * alignment exception in the DSISR register.  This array maps those
48  * bits to information about the operand length and what the
49  * instruction would do.
50  */
51 static struct aligninfo aligninfo[128] = {
52         { 4, LD },              /* 00 0 0000: lwz / lwarx */
53         INVALID,                /* 00 0 0001 */
54         { 4, ST },              /* 00 0 0010: stw */
55         INVALID,                /* 00 0 0011 */
56         { 2, LD },              /* 00 0 0100: lhz */
57         { 2, LD+SE },           /* 00 0 0101: lha */
58         { 2, ST },              /* 00 0 0110: sth */
59         { 4, LD+M },            /* 00 0 0111: lmw */
60         { 4, LD+F },            /* 00 0 1000: lfs */
61         { 8, LD+F },            /* 00 0 1001: lfd */
62         { 4, ST+F },            /* 00 0 1010: stfs */
63         { 8, ST+F },            /* 00 0 1011: stfd */
64         INVALID,                /* 00 0 1100 */
65         { 8, LD },              /* 00 0 1101: ld */
66         INVALID,                /* 00 0 1110 */
67         { 8, ST },              /* 00 0 1111: std */
68         { 4, LD+U },            /* 00 1 0000: lwzu */
69         INVALID,                /* 00 1 0001 */
70         { 4, ST+U },            /* 00 1 0010: stwu */
71         INVALID,                /* 00 1 0011 */
72         { 2, LD+U },            /* 00 1 0100: lhzu */
73         { 2, LD+SE+U },         /* 00 1 0101: lhau */
74         { 2, ST+U },            /* 00 1 0110: sthu */
75         { 4, ST+M },            /* 00 1 0111: stmw */
76         { 4, LD+F+U },          /* 00 1 1000: lfsu */
77         { 8, LD+F+U },          /* 00 1 1001: lfdu */
78         { 4, ST+F+U },          /* 00 1 1010: stfsu */
79         { 8, ST+F+U },          /* 00 1 1011: stfdu */
80         INVALID,                /* 00 1 1100 */
81         INVALID,                /* 00 1 1101 */
82         INVALID,                /* 00 1 1110 */
83         INVALID,                /* 00 1 1111 */
84         { 8, LD },              /* 01 0 0000: ldx */
85         INVALID,                /* 01 0 0001 */
86         { 8, ST },              /* 01 0 0010: stdx */
87         INVALID,                /* 01 0 0011 */
88         INVALID,                /* 01 0 0100 */
89         { 4, LD+SE },           /* 01 0 0101: lwax */
90         INVALID,                /* 01 0 0110 */
91         INVALID,                /* 01 0 0111 */
92         { 0, LD },              /* 01 0 1000: lswx */
93         { 0, LD },              /* 01 0 1001: lswi */
94         { 0, ST },              /* 01 0 1010: stswx */
95         { 0, ST },              /* 01 0 1011: stswi */
96         INVALID,                /* 01 0 1100 */
97         { 8, LD+U },            /* 01 0 1101: ldu */
98         INVALID,                /* 01 0 1110 */
99         { 8, ST+U },            /* 01 0 1111: stdu */
100         { 8, LD+U },            /* 01 1 0000: ldux */
101         INVALID,                /* 01 1 0001 */
102         { 8, ST+U },            /* 01 1 0010: stdux */
103         INVALID,                /* 01 1 0011 */
104         INVALID,                /* 01 1 0100 */
105         { 4, LD+SE+U },         /* 01 1 0101: lwaux */
106         INVALID,                /* 01 1 0110 */
107         INVALID,                /* 01 1 0111 */
108         INVALID,                /* 01 1 1000 */
109         INVALID,                /* 01 1 1001 */
110         INVALID,                /* 01 1 1010 */
111         INVALID,                /* 01 1 1011 */
112         INVALID,                /* 01 1 1100 */
113         INVALID,                /* 01 1 1101 */
114         INVALID,                /* 01 1 1110 */
115         INVALID,                /* 01 1 1111 */
116         INVALID,                /* 10 0 0000 */
117         INVALID,                /* 10 0 0001 */
118         { 0, ST },              /* 10 0 0010: stwcx. */
119         INVALID,                /* 10 0 0011 */
120         INVALID,                /* 10 0 0100 */
121         INVALID,                /* 10 0 0101 */
122         INVALID,                /* 10 0 0110 */
123         INVALID,                /* 10 0 0111 */
124         { 4, LD+SW },           /* 10 0 1000: lwbrx */
125         INVALID,                /* 10 0 1001 */
126         { 4, ST+SW },           /* 10 0 1010: stwbrx */
127         INVALID,                /* 10 0 1011 */
128         { 2, LD+SW },           /* 10 0 1100: lhbrx */
129         { 4, LD+SE },           /* 10 0 1101  lwa */
130         { 2, ST+SW },           /* 10 0 1110: sthbrx */
131         INVALID,                /* 10 0 1111 */
132         INVALID,                /* 10 1 0000 */
133         INVALID,                /* 10 1 0001 */
134         INVALID,                /* 10 1 0010 */
135         INVALID,                /* 10 1 0011 */
136         INVALID,                /* 10 1 0100 */
137         INVALID,                /* 10 1 0101 */
138         INVALID,                /* 10 1 0110 */
139         INVALID,                /* 10 1 0111 */
140         INVALID,                /* 10 1 1000 */
141         INVALID,                /* 10 1 1001 */
142         INVALID,                /* 10 1 1010 */
143         INVALID,                /* 10 1 1011 */
144         INVALID,                /* 10 1 1100 */
145         INVALID,                /* 10 1 1101 */
146         INVALID,                /* 10 1 1110 */
147         { L1_CACHE_BYTES, ST }, /* 10 1 1111: dcbz */
148         { 4, LD },              /* 11 0 0000: lwzx */
149         INVALID,                /* 11 0 0001 */
150         { 4, ST },              /* 11 0 0010: stwx */
151         INVALID,                /* 11 0 0011 */
152         { 2, LD },              /* 11 0 0100: lhzx */
153         { 2, LD+SE },           /* 11 0 0101: lhax */
154         { 2, ST },              /* 11 0 0110: sthx */
155         INVALID,                /* 11 0 0111 */
156         { 4, LD+F },            /* 11 0 1000: lfsx */
157         { 8, LD+F },            /* 11 0 1001: lfdx */
158         { 4, ST+F },            /* 11 0 1010: stfsx */
159         { 8, ST+F },            /* 11 0 1011: stfdx */
160         INVALID,                /* 11 0 1100 */
161         { 8, LD+M },            /* 11 0 1101: lmd */
162         INVALID,                /* 11 0 1110 */
163         { 8, ST+M },            /* 11 0 1111: stmd */
164         { 4, LD+U },            /* 11 1 0000: lwzux */
165         INVALID,                /* 11 1 0001 */
166         { 4, ST+U },            /* 11 1 0010: stwux */
167         INVALID,                /* 11 1 0011 */
168         { 2, LD+U },            /* 11 1 0100: lhzux */
169         { 2, LD+SE+U },         /* 11 1 0101: lhaux */
170         { 2, ST+U },            /* 11 1 0110: sthux */
171         INVALID,                /* 11 1 0111 */
172         { 4, LD+F+U },          /* 11 1 1000: lfsux */
173         { 8, LD+F+U },          /* 11 1 1001: lfdux */
174         { 4, ST+F+U },          /* 11 1 1010: stfsux */
175         { 8, ST+F+U },          /* 11 1 1011: stfdux */
176         INVALID,                /* 11 1 1100 */
177         INVALID,                /* 11 1 1101 */
178         INVALID,                /* 11 1 1110 */
179         INVALID,                /* 11 1 1111 */
180 };
181
182 #define SWAP(a, b)      (t = (a), (a) = (b), (b) = t)
183
184 static inline unsigned make_dsisr(unsigned instr)
185 {
186         unsigned dsisr;
187         
188         /* create a DSISR value from the instruction */
189         dsisr = (instr & 0x03ff0000) >> 16;                     /* bits  6:15 --> 22:31 */
190         
191         if ( IS_XFORM(instr) ) {
192                 dsisr |= (instr & 0x00000006) << 14;            /* bits 29:30 --> 15:16 */
193                 dsisr |= (instr & 0x00000040) << 8;             /* bit     25 -->    17 */
194                 dsisr |= (instr & 0x00000780) << 3;             /* bits 21:24 --> 18:21 */
195         }
196         else {
197                 dsisr |= (instr & 0x04000000) >> 12;            /* bit      5 -->    17 */
198                 dsisr |= (instr & 0x78000000) >> 17;            /* bits  1: 4 --> 18:21 */
199                 if ( IS_DSFORM(instr) ) {
200                         dsisr |= (instr & 0x00000003) << 18;    /* bits 30:31 --> 12:13 */
201                 }
202         }
203         
204         return dsisr;
205 }
206
207 int
208 fix_alignment(struct pt_regs *regs)
209 {
210         unsigned int instr, nb, flags;
211         int t;
212         unsigned long reg, areg;
213         unsigned long i;
214         int ret;
215         unsigned dsisr;
216         unsigned char __user *addr;
217         unsigned char __user *p;
218         unsigned long __user *lp;
219         union {
220                 long ll;
221                 double dd;
222                 unsigned char v[8];
223                 struct {
224                         unsigned hi32;
225                         int      low32;
226                 } x32;
227                 struct {
228                         unsigned char hi48[6];
229                         short         low16;
230                 } x16;
231         } data;
232
233         /*
234          * Return 1 on success
235          * Return 0 if unable to handle the interrupt
236          * Return -EFAULT if data address is bad
237          */
238
239         dsisr = regs->dsisr;
240
241         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_NODSISRALIGN)) {
242             unsigned int real_instr;
243             if (__get_user(real_instr, (unsigned int __user *)regs->nip))
244                 return 0;
245             dsisr = make_dsisr(real_instr);
246         }
247
248         /* extract the operation and registers from the dsisr */
249         reg = (dsisr >> 5) & 0x1f;      /* source/dest register */
250         areg = dsisr & 0x1f;            /* register to update */
251         instr = (dsisr >> 10) & 0x7f;
252         instr |= (dsisr >> 13) & 0x60;
253
254         /* Lookup the operation in our table */
255         nb = aligninfo[instr].len;
256         flags = aligninfo[instr].flags;
257
258         /* DAR has the operand effective address */
259         addr = (unsigned char __user *)regs->dar;
260
261         /* A size of 0 indicates an instruction we don't support */
262         /* we also don't support the multiples (lmw, stmw, lmd, stmd) */
263         if ((nb == 0) || (flags & M))
264                 return 0;               /* too hard or invalid instruction */
265
266         /*
267          * Special handling for dcbz
268          * dcbz may give an alignment exception for accesses to caching inhibited
269          * storage
270          */
271         if (instr == DCBZ)
272                 addr = (unsigned char __user *) ((unsigned long)addr & -L1_CACHE_BYTES);
273
274         /* Verify the address of the operand */
275         if (user_mode(regs)) {
276                 if (!access_ok((flags & ST? VERIFY_WRITE: VERIFY_READ), addr, nb))
277                         return -EFAULT; /* bad address */
278         }
279
280         /* Force the fprs into the save area so we can reference them */
281         if (flags & F) {
282                 if (!user_mode(regs))
283                         return 0;
284                 flush_fp_to_thread(current);
285         }
286         
287         /* If we are loading, get the data from user space */
288         if (flags & LD) {
289                 data.ll = 0;
290                 ret = 0;
291                 p = addr;
292                 switch (nb) {
293                 case 8:
294                         ret |= __get_user(data.v[0], p++);
295                         ret |= __get_user(data.v[1], p++);
296                         ret |= __get_user(data.v[2], p++);
297                         ret |= __get_user(data.v[3], p++);
298                 case 4:
299                         ret |= __get_user(data.v[4], p++);
300                         ret |= __get_user(data.v[5], p++);
301                 case 2:
302                         ret |= __get_user(data.v[6], p++);
303                         ret |= __get_user(data.v[7], p++);
304                         if (ret)
305                                 return -EFAULT;
306                 }
307         }
308         
309         /* If we are storing, get the data from the saved gpr or fpr */
310         if (flags & ST) {
311                 if (flags & F) {
312                         if (nb == 4) {
313                                 /* Doing stfs, have to convert to single */
314                                 preempt_disable();
315                                 enable_kernel_fp();
316                                 cvt_df(&current->thread.fpr[reg], (float *)&data.v[4], &current->thread.fpscr);
317                                 disable_kernel_fp();
318                                 preempt_enable();
319                         }
320                         else
321                                 data.dd = current->thread.fpr[reg];
322                 }
323                 else 
324                         data.ll = regs->gpr[reg];
325         }
326         
327         /* Swap bytes as needed */
328         if (flags & SW) {
329                 if (nb == 2)
330                         SWAP(data.v[6], data.v[7]);
331                 else {  /* nb must be 4 */
332                         SWAP(data.v[4], data.v[7]);
333                         SWAP(data.v[5], data.v[6]);
334                 }
335         }
336         
337         /* Sign extend as needed */
338         if (flags & SE) {
339                 if ( nb == 2 )
340                         data.ll = data.x16.low16;
341                 else    /* nb must be 4 */
342                         data.ll = data.x32.low32;
343         }
344         
345         /* If we are loading, move the data to the gpr or fpr */
346         if (flags & LD) {
347                 if (flags & F) {
348                         if (nb == 4) {
349                                 /* Doing lfs, have to convert to double */
350                                 preempt_disable();
351                                 enable_kernel_fp();
352                                 cvt_fd((float *)&data.v[4], &current->thread.fpr[reg], &current->thread.fpscr);
353                                 disable_kernel_fp();
354                                 preempt_enable();
355                         }
356                         else
357                                 current->thread.fpr[reg] = data.dd;
358                 }
359                 else
360                         regs->gpr[reg] = data.ll;
361         }
362         
363         /* If we are storing, copy the data to the user */
364         if (flags & ST) {
365                 ret = 0;
366                 p = addr;
367                 switch (nb) {
368                 case 128:       /* Special case - must be dcbz */
369                         lp = (unsigned long __user *)p;
370                         for (i = 0; i < L1_CACHE_BYTES / sizeof(long); ++i)
371                                 ret |= __put_user(0, lp++);
372                         break;
373                 case 8:
374                         ret |= __put_user(data.v[0], p++);
375                         ret |= __put_user(data.v[1], p++);
376                         ret |= __put_user(data.v[2], p++);
377                         ret |= __put_user(data.v[3], p++);
378                 case 4:
379                         ret |= __put_user(data.v[4], p++);
380                         ret |= __put_user(data.v[5], p++);
381                 case 2:
382                         ret |= __put_user(data.v[6], p++);
383                         ret |= __put_user(data.v[7], p++);
384                 }
385                 if (ret)
386                         return -EFAULT;
387         }
388         
389         /* Update RA as needed */
390         if (flags & U) {
391                 regs->gpr[areg] = regs->dar;
392         }
393
394         return 1;
395 }
396