[S390] cleanup psw related bits and pieces
[linux-3.10.git] / arch / s390 / include / asm / ptrace.h
1 /*
2  *  include/asm-s390/ptrace.h
3  *
4  *  S390 version
5  *    Copyright (C) 1999,2000 IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation
6  *    Author(s): Denis Joseph Barrow (djbarrow@de.ibm.com,barrow_dj@yahoo.com)
7  */
8
9 #ifndef _S390_PTRACE_H
10 #define _S390_PTRACE_H
11
12 /*
13  * Offsets in the user_regs_struct. They are used for the ptrace
14  * system call and in entry.S
15  */
16 #ifndef __s390x__
17
18 #define PT_PSWMASK  0x00
19 #define PT_PSWADDR  0x04
20 #define PT_GPR0     0x08
21 #define PT_GPR1     0x0C
22 #define PT_GPR2     0x10
23 #define PT_GPR3     0x14
24 #define PT_GPR4     0x18
25 #define PT_GPR5     0x1C
26 #define PT_GPR6     0x20
27 #define PT_GPR7     0x24
28 #define PT_GPR8     0x28
29 #define PT_GPR9     0x2C
30 #define PT_GPR10    0x30
31 #define PT_GPR11    0x34
32 #define PT_GPR12    0x38
33 #define PT_GPR13    0x3C
34 #define PT_GPR14    0x40
35 #define PT_GPR15    0x44
36 #define PT_ACR0     0x48
37 #define PT_ACR1     0x4C
38 #define PT_ACR2     0x50
39 #define PT_ACR3     0x54
40 #define PT_ACR4     0x58
41 #define PT_ACR5     0x5C
42 #define PT_ACR6     0x60
43 #define PT_ACR7     0x64
44 #define PT_ACR8     0x68
45 #define PT_ACR9     0x6C
46 #define PT_ACR10    0x70
47 #define PT_ACR11    0x74
48 #define PT_ACR12    0x78
49 #define PT_ACR13    0x7C
50 #define PT_ACR14    0x80
51 #define PT_ACR15    0x84
52 #define PT_ORIGGPR2 0x88
53 #define PT_FPC      0x90
54 /*
55  * A nasty fact of life that the ptrace api
56  * only supports passing of longs.
57  */
58 #define PT_FPR0_HI  0x98
59 #define PT_FPR0_LO  0x9C
60 #define PT_FPR1_HI  0xA0
61 #define PT_FPR1_LO  0xA4
62 #define PT_FPR2_HI  0xA8
63 #define PT_FPR2_LO  0xAC
64 #define PT_FPR3_HI  0xB0
65 #define PT_FPR3_LO  0xB4
66 #define PT_FPR4_HI  0xB8
67 #define PT_FPR4_LO  0xBC
68 #define PT_FPR5_HI  0xC0
69 #define PT_FPR5_LO  0xC4
70 #define PT_FPR6_HI  0xC8
71 #define PT_FPR6_LO  0xCC
72 #define PT_FPR7_HI  0xD0
73 #define PT_FPR7_LO  0xD4
74 #define PT_FPR8_HI  0xD8
75 #define PT_FPR8_LO  0XDC
76 #define PT_FPR9_HI  0xE0
77 #define PT_FPR9_LO  0xE4
78 #define PT_FPR10_HI 0xE8
79 #define PT_FPR10_LO 0xEC
80 #define PT_FPR11_HI 0xF0
81 #define PT_FPR11_LO 0xF4
82 #define PT_FPR12_HI 0xF8
83 #define PT_FPR12_LO 0xFC
84 #define PT_FPR13_HI 0x100
85 #define PT_FPR13_LO 0x104
86 #define PT_FPR14_HI 0x108
87 #define PT_FPR14_LO 0x10C
88 #define PT_FPR15_HI 0x110
89 #define PT_FPR15_LO 0x114
90 #define PT_CR_9     0x118
91 #define PT_CR_10    0x11C
92 #define PT_CR_11    0x120
93 #define PT_IEEE_IP  0x13C
94 #define PT_LASTOFF  PT_IEEE_IP
95 #define PT_ENDREGS  0x140-1
96
97 #define GPR_SIZE        4
98 #define CR_SIZE         4
99
100 #define STACK_FRAME_OVERHEAD    96      /* size of minimum stack frame */
101
102 #else /* __s390x__ */
103
104 #define PT_PSWMASK  0x00
105 #define PT_PSWADDR  0x08
106 #define PT_GPR0     0x10
107 #define PT_GPR1     0x18
108 #define PT_GPR2     0x20
109 #define PT_GPR3     0x28
110 #define PT_GPR4     0x30
111 #define PT_GPR5     0x38
112 #define PT_GPR6     0x40
113 #define PT_GPR7     0x48
114 #define PT_GPR8     0x50
115 #define PT_GPR9     0x58
116 #define PT_GPR10    0x60
117 #define PT_GPR11    0x68
118 #define PT_GPR12    0x70
119 #define PT_GPR13    0x78
120 #define PT_GPR14    0x80
121 #define PT_GPR15    0x88
122 #define PT_ACR0     0x90
123 #define PT_ACR1     0x94
124 #define PT_ACR2     0x98
125 #define PT_ACR3     0x9C
126 #define PT_ACR4     0xA0
127 #define PT_ACR5     0xA4
128 #define PT_ACR6     0xA8
129 #define PT_ACR7     0xAC
130 #define PT_ACR8     0xB0
131 #define PT_ACR9     0xB4
132 #define PT_ACR10    0xB8
133 #define PT_ACR11    0xBC
134 #define PT_ACR12    0xC0
135 #define PT_ACR13    0xC4
136 #define PT_ACR14    0xC8
137 #define PT_ACR15    0xCC
138 #define PT_ORIGGPR2 0xD0
139 #define PT_FPC      0xD8
140 #define PT_FPR0     0xE0
141 #define PT_FPR1     0xE8
142 #define PT_FPR2     0xF0
143 #define PT_FPR3     0xF8
144 #define PT_FPR4     0x100
145 #define PT_FPR5     0x108
146 #define PT_FPR6     0x110
147 #define PT_FPR7     0x118
148 #define PT_FPR8     0x120
149 #define PT_FPR9     0x128
150 #define PT_FPR10    0x130
151 #define PT_FPR11    0x138
152 #define PT_FPR12    0x140
153 #define PT_FPR13    0x148
154 #define PT_FPR14    0x150
155 #define PT_FPR15    0x158
156 #define PT_CR_9     0x160
157 #define PT_CR_10    0x168
158 #define PT_CR_11    0x170
159 #define PT_IEEE_IP  0x1A8
160 #define PT_LASTOFF  PT_IEEE_IP
161 #define PT_ENDREGS  0x1B0-1
162
163 #define GPR_SIZE        8
164 #define CR_SIZE         8
165
166 #define STACK_FRAME_OVERHEAD    160      /* size of minimum stack frame */
167
168 #endif /* __s390x__ */
169
170 #define NUM_GPRS        16
171 #define NUM_FPRS        16
172 #define NUM_CRS         16
173 #define NUM_ACRS        16
174
175 #define NUM_CR_WORDS    3
176
177 #define FPR_SIZE        8
178 #define FPC_SIZE        4
179 #define FPC_PAD_SIZE    4 /* gcc insists on aligning the fpregs */
180 #define ACR_SIZE        4
181
182
183 #define PTRACE_OLDSETOPTIONS         21
184
185 #ifndef __ASSEMBLY__
186 #include <linux/stddef.h>
187 #include <linux/types.h>
188
189 typedef union
190 {
191         float   f;
192         double  d;
193         __u64   ui;
194         struct
195         {
196                 __u32 hi;
197                 __u32 lo;
198         } fp;
199 } freg_t;
200
201 typedef struct
202 {
203         __u32   fpc;
204         freg_t  fprs[NUM_FPRS];              
205 } s390_fp_regs;
206
207 #define FPC_EXCEPTION_MASK      0xF8000000
208 #define FPC_FLAGS_MASK          0x00F80000
209 #define FPC_DXC_MASK            0x0000FF00
210 #define FPC_RM_MASK             0x00000003
211 #define FPC_VALID_MASK          0xF8F8FF03
212
213 /* this typedef defines how a Program Status Word looks like */
214 typedef struct 
215 {
216         unsigned long mask;
217         unsigned long addr;
218 } __attribute__ ((aligned(8))) psw_t;
219
220 typedef struct
221 {
222         __u32   mask;
223         __u32   addr;
224 } __attribute__ ((aligned(8))) psw_compat_t;
225
226 #ifndef __s390x__
227
228 #define PSW_MASK_PER            0x40000000UL
229 #define PSW_MASK_DAT            0x04000000UL
230 #define PSW_MASK_IO             0x02000000UL
231 #define PSW_MASK_EXT            0x01000000UL
232 #define PSW_MASK_KEY            0x00F00000UL
233 #define PSW_MASK_BASE           0x00080000UL    /* always one */
234 #define PSW_MASK_MCHECK         0x00040000UL
235 #define PSW_MASK_WAIT           0x00020000UL
236 #define PSW_MASK_PSTATE         0x00010000UL
237 #define PSW_MASK_ASC            0x0000C000UL
238 #define PSW_MASK_CC             0x00003000UL
239 #define PSW_MASK_PM             0x00000F00UL
240 #define PSW_MASK_EA             0x00000000UL
241 #define PSW_MASK_BA             0x00000000UL
242
243 #define PSW_MASK_USER           0x00003F00UL
244
245 #define PSW_ADDR_AMODE          0x80000000UL
246 #define PSW_ADDR_INSN           0x7FFFFFFFUL
247
248 #define PSW_DEFAULT_KEY         (((unsigned long) PAGE_DEFAULT_ACC) << 20)
249
250 #define PSW_ASC_PRIMARY         0x00000000UL
251 #define PSW_ASC_ACCREG          0x00004000UL
252 #define PSW_ASC_SECONDARY       0x00008000UL
253 #define PSW_ASC_HOME            0x0000C000UL
254
255 #else /* __s390x__ */
256
257 #define PSW_MASK_PER            0x4000000000000000UL
258 #define PSW_MASK_DAT            0x0400000000000000UL
259 #define PSW_MASK_IO             0x0200000000000000UL
260 #define PSW_MASK_EXT            0x0100000000000000UL
261 #define PSW_MASK_BASE           0x0000000000000000UL
262 #define PSW_MASK_KEY            0x00F0000000000000UL
263 #define PSW_MASK_MCHECK         0x0004000000000000UL
264 #define PSW_MASK_WAIT           0x0002000000000000UL
265 #define PSW_MASK_PSTATE         0x0001000000000000UL
266 #define PSW_MASK_ASC            0x0000C00000000000UL
267 #define PSW_MASK_CC             0x0000300000000000UL
268 #define PSW_MASK_PM             0x00000F0000000000UL
269 #define PSW_MASK_EA             0x0000000100000000UL
270 #define PSW_MASK_BA             0x0000000080000000UL
271
272 #define PSW_MASK_USER           0x00003F0000000000UL
273
274 #define PSW_ADDR_AMODE          0x0000000000000000UL
275 #define PSW_ADDR_INSN           0xFFFFFFFFFFFFFFFFUL
276
277 #define PSW_DEFAULT_KEY         (((unsigned long) PAGE_DEFAULT_ACC) << 52)
278
279 #define PSW_ASC_PRIMARY         0x0000000000000000UL
280 #define PSW_ASC_ACCREG          0x0000400000000000UL
281 #define PSW_ASC_SECONDARY       0x0000800000000000UL
282 #define PSW_ASC_HOME            0x0000C00000000000UL
283
284 #endif /* __s390x__ */
285
286 #ifdef __KERNEL__
287 extern long psw_kernel_bits;
288 extern long psw_user_bits;
289 #endif
290
291 /*
292  * The s390_regs structure is used to define the elf_gregset_t.
293  */
294 typedef struct
295 {
296         psw_t psw;
297         unsigned long gprs[NUM_GPRS];
298         unsigned int  acrs[NUM_ACRS];
299         unsigned long orig_gpr2;
300 } s390_regs;
301
302 typedef struct
303 {
304         psw_compat_t    psw;
305         __u32           gprs[NUM_GPRS];
306         __u32           acrs[NUM_ACRS];
307         __u32           orig_gpr2;
308 } s390_compat_regs;
309
310 typedef struct
311 {
312         __u32           gprs_high[NUM_GPRS];
313 } s390_compat_regs_high;
314
315 #ifdef __KERNEL__
316
317 /*
318  * The pt_regs struct defines the way the registers are stored on
319  * the stack during a system call.
320  */
321 struct pt_regs 
322 {
323         unsigned long args[1];
324         psw_t psw;
325         unsigned long gprs[NUM_GPRS];
326         unsigned long orig_gpr2;
327         unsigned int svc_code;
328 };
329
330 /*
331  * Program event recording (PER) register set.
332  */
333 struct per_regs {
334         unsigned long control;          /* PER control bits */
335         unsigned long start;            /* PER starting address */
336         unsigned long end;              /* PER ending address */
337 };
338
339 /*
340  * PER event contains information about the cause of the last PER exception.
341  */
342 struct per_event {
343         unsigned short cause;           /* PER code, ATMID and AI */
344         unsigned long address;          /* PER address */
345         unsigned char paid;             /* PER access identification */
346 };
347
348 /*
349  * Simplified per_info structure used to decode the ptrace user space ABI.
350  */
351 struct per_struct_kernel {
352         unsigned long cr9;              /* PER control bits */
353         unsigned long cr10;             /* PER starting address */
354         unsigned long cr11;             /* PER ending address */
355         unsigned long bits;             /* Obsolete software bits */
356         unsigned long starting_addr;    /* User specified start address */
357         unsigned long ending_addr;      /* User specified end address */
358         unsigned short perc_atmid;      /* PER trap ATMID */
359         unsigned long address;          /* PER trap instruction address */
360         unsigned char access_id;        /* PER trap access identification */
361 };
362
363 #define PER_EVENT_MASK                  0xE9000000UL
364
365 #define PER_EVENT_BRANCH                0x80000000UL
366 #define PER_EVENT_IFETCH                0x40000000UL
367 #define PER_EVENT_STORE                 0x20000000UL
368 #define PER_EVENT_STORE_REAL            0x08000000UL
369 #define PER_EVENT_NULLIFICATION         0x01000000UL
370
371 #define PER_CONTROL_MASK                0x00a00000UL
372
373 #define PER_CONTROL_BRANCH_ADDRESS      0x00800000UL
374 #define PER_CONTROL_ALTERATION          0x00200000UL
375
376 #endif
377
378 /*
379  * Now for the user space program event recording (trace) definitions.
380  * The following structures are used only for the ptrace interface, don't
381  * touch or even look at it if you don't want to modify the user-space
382  * ptrace interface. In particular stay away from it for in-kernel PER.
383  */
384 typedef struct
385 {
386         unsigned long cr[NUM_CR_WORDS];
387 } per_cr_words;
388
389 #define PER_EM_MASK 0xE8000000UL
390
391 typedef struct
392 {
393 #ifdef __s390x__
394         unsigned                       : 32;
395 #endif /* __s390x__ */
396         unsigned em_branching          : 1;
397         unsigned em_instruction_fetch  : 1;
398         /*
399          * Switching on storage alteration automatically fixes
400          * the storage alteration event bit in the users std.
401          */
402         unsigned em_storage_alteration : 1;
403         unsigned em_gpr_alt_unused     : 1;
404         unsigned em_store_real_address : 1;
405         unsigned                       : 3;
406         unsigned branch_addr_ctl       : 1;
407         unsigned                       : 1;
408         unsigned storage_alt_space_ctl : 1;
409         unsigned                       : 21;
410         unsigned long starting_addr;
411         unsigned long ending_addr;
412 } per_cr_bits;
413
414 typedef struct
415 {
416         unsigned short perc_atmid;
417         unsigned long address;
418         unsigned char access_id;
419 } per_lowcore_words;
420
421 typedef struct
422 {
423         unsigned perc_branching          : 1;
424         unsigned perc_instruction_fetch  : 1;
425         unsigned perc_storage_alteration : 1;
426         unsigned perc_gpr_alt_unused     : 1;
427         unsigned perc_store_real_address : 1;
428         unsigned                         : 3;
429         unsigned atmid_psw_bit_31        : 1;
430         unsigned atmid_validity_bit      : 1;
431         unsigned atmid_psw_bit_32        : 1;
432         unsigned atmid_psw_bit_5         : 1;
433         unsigned atmid_psw_bit_16        : 1;
434         unsigned atmid_psw_bit_17        : 1;
435         unsigned si                      : 2;
436         unsigned long address;
437         unsigned                         : 4;
438         unsigned access_id               : 4;
439 } per_lowcore_bits;
440
441 typedef struct
442 {
443         union {
444                 per_cr_words   words;
445                 per_cr_bits    bits;
446         } control_regs;
447         /*
448          * Use these flags instead of setting em_instruction_fetch
449          * directly they are used so that single stepping can be
450          * switched on & off while not affecting other tracing
451          */
452         unsigned  single_step       : 1;
453         unsigned  instruction_fetch : 1;
454         unsigned                    : 30;
455         /*
456          * These addresses are copied into cr10 & cr11 if single
457          * stepping is switched off
458          */
459         unsigned long starting_addr;
460         unsigned long ending_addr;
461         union {
462                 per_lowcore_words words;
463                 per_lowcore_bits  bits;
464         } lowcore; 
465 } per_struct;
466
467 typedef struct
468 {
469         unsigned int  len;
470         unsigned long kernel_addr;
471         unsigned long process_addr;
472 } ptrace_area;
473
474 /*
475  * S/390 specific non posix ptrace requests. I chose unusual values so
476  * they are unlikely to clash with future ptrace definitions.
477  */
478 #define PTRACE_PEEKUSR_AREA           0x5000
479 #define PTRACE_POKEUSR_AREA           0x5001
480 #define PTRACE_PEEKTEXT_AREA          0x5002
481 #define PTRACE_PEEKDATA_AREA          0x5003
482 #define PTRACE_POKETEXT_AREA          0x5004
483 #define PTRACE_POKEDATA_AREA          0x5005
484 #define PTRACE_GET_LAST_BREAK         0x5006
485 #define PTRACE_PEEK_SYSTEM_CALL       0x5007
486 #define PTRACE_POKE_SYSTEM_CALL       0x5008
487
488 /*
489  * PT_PROT definition is loosely based on hppa bsd definition in
490  * gdb/hppab-nat.c
491  */
492 #define PTRACE_PROT                       21
493
494 typedef enum
495 {
496         ptprot_set_access_watchpoint,
497         ptprot_set_write_watchpoint,
498         ptprot_disable_watchpoint
499 } ptprot_flags;
500
501 typedef struct
502 {
503         unsigned long lowaddr;
504         unsigned long hiaddr;
505         ptprot_flags prot;
506 } ptprot_area;                     
507
508 /* Sequence of bytes for breakpoint illegal instruction.  */
509 #define S390_BREAKPOINT     {0x0,0x1}
510 #define S390_BREAKPOINT_U16 ((__u16)0x0001)
511 #define S390_SYSCALL_OPCODE ((__u16)0x0a00)
512 #define S390_SYSCALL_SIZE   2
513
514 /*
515  * The user_regs_struct defines the way the user registers are
516  * store on the stack for signal handling.
517  */
518 struct user_regs_struct
519 {
520         psw_t psw;
521         unsigned long gprs[NUM_GPRS];
522         unsigned int  acrs[NUM_ACRS];
523         unsigned long orig_gpr2;
524         s390_fp_regs fp_regs;
525         /*
526          * These per registers are in here so that gdb can modify them
527          * itself as there is no "official" ptrace interface for hardware
528          * watchpoints. This is the way intel does it.
529          */
530         per_struct per_info;
531         unsigned long ieee_instruction_pointer; /* obsolete, always 0 */
532 };
533
534 #ifdef __KERNEL__
535 /*
536  * These are defined as per linux/ptrace.h, which see.
537  */
538 #define arch_has_single_step()  (1)
539
540 #define user_mode(regs) (((regs)->psw.mask & PSW_MASK_PSTATE) != 0)
541 #define instruction_pointer(regs) ((regs)->psw.addr & PSW_ADDR_INSN)
542 #define user_stack_pointer(regs)((regs)->gprs[15])
543 #define regs_return_value(regs)((regs)->gprs[2])
544 #define profile_pc(regs) instruction_pointer(regs)
545
546 int regs_query_register_offset(const char *name);
547 const char *regs_query_register_name(unsigned int offset);
548 unsigned long regs_get_register(struct pt_regs *regs, unsigned int offset);
549 unsigned long regs_get_kernel_stack_nth(struct pt_regs *regs, unsigned int n);
550
551 static inline unsigned long kernel_stack_pointer(struct pt_regs *regs)
552 {
553         return regs->gprs[15] & PSW_ADDR_INSN;
554 }
555
556 #endif /* __KERNEL__ */
557 #endif /* __ASSEMBLY__ */
558
559 #endif /* _S390_PTRACE_H */