4af80af2a88f8c84ef5af5e2e94145b7537ff377
[linux-2.6.git] / 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 /*
63  * User space process size: 2GB for 31 bit, 4TB for 64 bit.
64  */
65 #ifndef __s390x__
66
67 #define TASK_SIZE               (1UL << 31)
68 #define TASK_UNMAPPED_BASE      (1UL << 30)
69
70 #else /* __s390x__ */
71
72 #define TASK_SIZE_OF(tsk)       (test_tsk_thread_flag(tsk,TIF_31BIT) ? \
73                                         (1UL << 31) : (1UL << 53))
74 #define TASK_UNMAPPED_BASE      (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
75                                         (1UL << 30) : (1UL << 41))
76 #define TASK_SIZE               TASK_SIZE_OF(current)
77
78 #endif /* __s390x__ */
79
80 #ifdef __KERNEL__
81
82 #ifndef __s390x__
83 #define STACK_TOP               (1UL << 31)
84 #define STACK_TOP_MAX           (1UL << 31)
85 #else /* __s390x__ */
86 #define STACK_TOP               (1UL << (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? 31:42))
87 #define STACK_TOP_MAX           (1UL << 42)
88 #endif /* __s390x__ */
89
90
91 #endif
92
93 #define HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT
94
95 typedef struct {
96         __u32 ar4;
97 } mm_segment_t;
98
99 /*
100  * Thread structure
101  */
102 struct thread_struct {
103         s390_fp_regs fp_regs;
104         unsigned int  acrs[NUM_ACRS];
105         unsigned long ksp;              /* kernel stack pointer             */
106         mm_segment_t mm_segment;
107         unsigned long prot_addr;        /* address of protection-excep.     */
108         unsigned int trap_no;
109         per_struct per_info;
110         /* Used to give failing instruction back to user for ieee exceptions */
111         unsigned long ieee_instruction_pointer; 
112         /* pfault_wait is used to block the process on a pfault event */
113         unsigned long pfault_wait;
114 };
115
116 typedef struct thread_struct thread_struct;
117
118 /*
119  * Stack layout of a C stack frame.
120  */
121 #ifndef __PACK_STACK
122 struct stack_frame {
123         unsigned long back_chain;
124         unsigned long empty1[5];
125         unsigned long gprs[10];
126         unsigned int  empty2[8];
127 };
128 #else
129 struct stack_frame {
130         unsigned long empty1[5];
131         unsigned int  empty2[8];
132         unsigned long gprs[10];
133         unsigned long back_chain;
134 };
135 #endif
136
137 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      8
138
139 #define INIT_THREAD {                                                   \
140         .ksp = sizeof(init_stack) + (unsigned long) &init_stack,        \
141 }
142
143 /*
144  * Do necessary setup to start up a new thread.
145  */
146 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {            \
147         set_fs(USER_DS);                                        \
148         regs->psw.mask  = psw_user_bits;                        \
149         regs->psw.addr  = new_psw | PSW_ADDR_AMODE;             \
150         regs->gprs[15]  = new_stackp;                           \
151 } while (0)
152
153 #define start_thread31(regs, new_psw, new_stackp) do {          \
154         set_fs(USER_DS);                                        \
155         regs->psw.mask  = psw_user32_bits;                      \
156         regs->psw.addr  = new_psw | PSW_ADDR_AMODE;             \
157         regs->gprs[15]  = new_stackp;                           \
158         crst_table_downgrade(current->mm, 1UL << 31);           \
159 } while (0)
160
161 /* Forward declaration, a strange C thing */
162 struct task_struct;
163 struct mm_struct;
164 struct seq_file;
165
166 /* Free all resources held by a thread. */
167 extern void release_thread(struct task_struct *);
168 extern int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags);
169
170 /* Prepare to copy thread state - unlazy all lazy status */
171 #define prepare_to_copy(tsk)    do { } while (0)
172
173 /*
174  * Return saved PC of a blocked thread.
175  */
176 extern unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *t);
177
178 /*
179  * Print register of task into buffer. Used in fs/proc/array.c.
180  */
181 extern void task_show_regs(struct seq_file *m, struct task_struct *task);
182
183 extern void show_code(struct pt_regs *regs);
184
185 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p);
186 #define task_pt_regs(tsk) ((struct pt_regs *) \
187         (task_stack_page(tsk) + THREAD_SIZE) - 1)
188 #define KSTK_EIP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->psw.addr)
189 #define KSTK_ESP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->gprs[15])
190
191 /*
192  * Give up the time slice of the virtual PU.
193  */
194 static inline void cpu_relax(void)
195 {
196         if (MACHINE_HAS_DIAG44)
197                 asm volatile("diag 0,0,68");
198         barrier();
199 }
200
201 static inline void psw_set_key(unsigned int key)
202 {
203         asm volatile("spka 0(%0)" : : "d" (key));
204 }
205
206 /*
207  * Set PSW to specified value.
208  */
209 static inline void __load_psw(psw_t psw)
210 {
211 #ifndef __s390x__
212         asm volatile("lpsw  0(%0)" : : "a" (&psw), "m" (psw) : "cc");
213 #else
214         asm volatile("lpswe 0(%0)" : : "a" (&psw), "m" (psw) : "cc");
215 #endif
216 }
217
218 /*
219  * Set PSW mask to specified value, while leaving the
220  * PSW addr pointing to the next instruction.
221  */
222
223 static inline void __load_psw_mask (unsigned long mask)
224 {
225         unsigned long addr;
226         psw_t psw;
227
228         psw.mask = mask;
229
230 #ifndef __s390x__
231         asm volatile(
232                 "       basr    %0,0\n"
233                 "0:     ahi     %0,1f-0b\n"
234                 "       st      %0,4(%1)\n"
235                 "       lpsw    0(%1)\n"
236                 "1:"
237                 : "=&d" (addr) : "a" (&psw), "m" (psw) : "memory", "cc");
238 #else /* __s390x__ */
239         asm volatile(
240                 "       larl    %0,1f\n"
241                 "       stg     %0,8(%1)\n"
242                 "       lpswe   0(%1)\n"
243                 "1:"
244                 : "=&d" (addr) : "a" (&psw), "m" (psw) : "memory", "cc");
245 #endif /* __s390x__ */
246 }
247  
248 /*
249  * Function to stop a processor until an interruption occurred
250  */
251 static inline void enabled_wait(void)
252 {
253         __load_psw_mask(PSW_BASE_BITS | PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT |
254                         PSW_MASK_MCHECK | PSW_MASK_WAIT | PSW_DEFAULT_KEY);
255 }
256
257 /*
258  * Function to drop a processor into disabled wait state
259  */
260
261 static inline void disabled_wait(unsigned long code)
262 {
263         unsigned long ctl_buf;
264         psw_t dw_psw;
265
266         dw_psw.mask = PSW_BASE_BITS | PSW_MASK_WAIT;
267         dw_psw.addr = code;
268         /* 
269          * Store status and then load disabled wait psw,
270          * the processor is dead afterwards
271          */
272 #ifndef __s390x__
273         asm volatile(
274                 "       stctl   0,0,0(%2)\n"
275                 "       ni      0(%2),0xef\n"   /* switch off protection */
276                 "       lctl    0,0,0(%2)\n"
277                 "       stpt    0xd8\n"         /* store timer */
278                 "       stckc   0xe0\n"         /* store clock comparator */
279                 "       stpx    0x108\n"        /* store prefix register */
280                 "       stam    0,15,0x120\n"   /* store access registers */
281                 "       std     0,0x160\n"      /* store f0 */
282                 "       std     2,0x168\n"      /* store f2 */
283                 "       std     4,0x170\n"      /* store f4 */
284                 "       std     6,0x178\n"      /* store f6 */
285                 "       stm     0,15,0x180\n"   /* store general registers */
286                 "       stctl   0,15,0x1c0\n"   /* store control registers */
287                 "       oi      0x1c0,0x10\n"   /* fake protection bit */
288                 "       lpsw    0(%1)"
289                 : "=m" (ctl_buf)
290                 : "a" (&dw_psw), "a" (&ctl_buf), "m" (dw_psw) : "cc");
291 #else /* __s390x__ */
292         asm volatile(
293                 "       stctg   0,0,0(%2)\n"
294                 "       ni      4(%2),0xef\n"   /* switch off protection */
295                 "       lctlg   0,0,0(%2)\n"
296                 "       lghi    1,0x1000\n"
297                 "       stpt    0x328(1)\n"     /* store timer */
298                 "       stckc   0x330(1)\n"     /* store clock comparator */
299                 "       stpx    0x318(1)\n"     /* store prefix register */
300                 "       stam    0,15,0x340(1)\n"/* store access registers */
301                 "       stfpc   0x31c(1)\n"     /* store fpu control */
302                 "       std     0,0x200(1)\n"   /* store f0 */
303                 "       std     1,0x208(1)\n"   /* store f1 */
304                 "       std     2,0x210(1)\n"   /* store f2 */
305                 "       std     3,0x218(1)\n"   /* store f3 */
306                 "       std     4,0x220(1)\n"   /* store f4 */
307                 "       std     5,0x228(1)\n"   /* store f5 */
308                 "       std     6,0x230(1)\n"   /* store f6 */
309                 "       std     7,0x238(1)\n"   /* store f7 */
310                 "       std     8,0x240(1)\n"   /* store f8 */
311                 "       std     9,0x248(1)\n"   /* store f9 */
312                 "       std     10,0x250(1)\n"  /* store f10 */
313                 "       std     11,0x258(1)\n"  /* store f11 */
314                 "       std     12,0x260(1)\n"  /* store f12 */
315                 "       std     13,0x268(1)\n"  /* store f13 */
316                 "       std     14,0x270(1)\n"  /* store f14 */
317                 "       std     15,0x278(1)\n"  /* store f15 */
318                 "       stmg    0,15,0x280(1)\n"/* store general registers */
319                 "       stctg   0,15,0x380(1)\n"/* store control registers */
320                 "       oi      0x384(1),0x10\n"/* fake protection bit */
321                 "       lpswe   0(%1)"
322                 : "=m" (ctl_buf)
323                 : "a" (&dw_psw), "a" (&ctl_buf), "m" (dw_psw) : "cc", "0");
324 #endif /* __s390x__ */
325 }
326
327 /*
328  * Basic Machine Check/Program Check Handler.
329  */
330
331 extern void s390_base_mcck_handler(void);
332 extern void s390_base_pgm_handler(void);
333 extern void s390_base_ext_handler(void);
334
335 extern void (*s390_base_mcck_handler_fn)(void);
336 extern void (*s390_base_pgm_handler_fn)(void);
337 extern void (*s390_base_ext_handler_fn)(void);
338
339 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0x7fffffffUL
340
341 #endif
342
343 /*
344  * Helper macro for exception table entries
345  */
346 #ifndef __s390x__
347 #define EX_TABLE(_fault,_target)                        \
348         ".section __ex_table,\"a\"\n"                   \
349         "       .align 4\n"                             \
350         "       .long  " #_fault "," #_target "\n"      \
351         ".previous\n"
352 #else
353 #define EX_TABLE(_fault,_target)                        \
354         ".section __ex_table,\"a\"\n"                   \
355         "       .align 8\n"                             \
356         "       .quad  " #_fault "," #_target "\n"      \
357         ".previous\n"
358 #endif
359
360 #endif                                 /* __ASM_S390_PROCESSOR_H           */