kbuild: ia64 use generic asm-offsets.h support
[linux-2.6.git] / arch / ia64 / kernel / gate.S
1 /*
2  * This file contains the code that gets mapped at the upper end of each task's text
3  * region.  For now, it contains the signal trampoline code only.
4  *
5  * Copyright (C) 1999-2003 Hewlett-Packard Co
6  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
7  */
8
9 #include <linux/config.h>
10
11 #include <asm/asmmacro.h>
12 #include <asm/errno.h>
13 #include <asm/asm-offsets.h>
14 #include <asm/sigcontext.h>
15 #include <asm/system.h>
16 #include <asm/unistd.h>
17
18 /*
19  * We can't easily refer to symbols inside the kernel.  To avoid full runtime relocation,
20  * complications with the linker (which likes to create PLT stubs for branches
21  * to targets outside the shared object) and to avoid multi-phase kernel builds, we
22  * simply create minimalistic "patch lists" in special ELF sections.
23  */
24         .section ".data.patch.fsyscall_table", "a"
25         .previous
26 #define LOAD_FSYSCALL_TABLE(reg)                        \
27 [1:]    movl reg=0;                                     \
28         .xdata4 ".data.patch.fsyscall_table", 1b-.
29
30         .section ".data.patch.brl_fsys_bubble_down", "a"
31         .previous
32 #define BRL_COND_FSYS_BUBBLE_DOWN(pr)                   \
33 [1:](pr)brl.cond.sptk 0;                                \
34         .xdata4 ".data.patch.brl_fsys_bubble_down", 1b-.
35
36 GLOBAL_ENTRY(__kernel_syscall_via_break)
37         .prologue
38         .altrp b6
39         .body
40         /*
41          * Note: for (fast) syscall restart to work, the break instruction must be
42          *       the first one in the bundle addressed by syscall_via_break.
43          */
44 { .mib
45         break 0x100000
46         nop.i 0
47         br.ret.sptk.many b6
48 }
49 END(__kernel_syscall_via_break)
50
51 /*
52  * On entry:
53  *      r11 = saved ar.pfs
54  *      r15 = system call #
55  *      b0  = saved return address
56  *      b6  = return address
57  * On exit:
58  *      r11 = saved ar.pfs
59  *      r15 = system call #
60  *      b0  = saved return address
61  *      all other "scratch" registers:  undefined
62  *      all "preserved" registers:      same as on entry
63  */
64
65 GLOBAL_ENTRY(__kernel_syscall_via_epc)
66         .prologue
67         .altrp b6
68         .body
69 {
70         /*
71          * Note: the kernel cannot assume that the first two instructions in this
72          * bundle get executed.  The remaining code must be safe even if
73          * they do not get executed.
74          */
75         adds r17=-1024,r15                      // A
76         mov r10=0                               // A    default to successful syscall execution
77         epc                                     // B    causes split-issue
78 }
79         ;;
80         rsm psr.be | psr.i                      // M2 (5 cyc to srlz.d)
81         LOAD_FSYSCALL_TABLE(r14)                // X
82         ;;
83         mov r16=IA64_KR(CURRENT)                // M2 (12 cyc)
84         shladd r18=r17,3,r14                    // A
85         mov r19=NR_syscalls-1                   // A
86         ;;
87         lfetch [r18]                            // M0|1
88         mov r29=psr                             // M2 (12 cyc)
89         // If r17 is a NaT, p6 will be zero
90         cmp.geu p6,p7=r19,r17                   // A    (sysnr > 0 && sysnr < 1024+NR_syscalls)?
91         ;;
92         mov r21=ar.fpsr                         // M2 (12 cyc)
93         tnat.nz p10,p9=r15                      // I0
94         mov.i r26=ar.pfs                        // I0 (would stall anyhow due to srlz.d...)
95         ;;
96         srlz.d                                  // M0 (forces split-issue) ensure PSR.BE==0
97 (p6)    ld8 r18=[r18]                           // M0|1
98         nop.i 0
99         ;;
100         nop.m 0
101 (p6)    tbit.z.unc p8,p0=r18,0                  // I0 (dual-issues with "mov b7=r18"!)
102         nop.i 0
103         ;;
104 (p8)    ssm psr.i
105 (p6)    mov b7=r18                              // I0
106 (p8)    br.dptk.many b7                         // B
107
108         mov r27=ar.rsc                          // M2 (12 cyc)
109 /*
110  * brl.cond doesn't work as intended because the linker would convert this branch
111  * into a branch to a PLT.  Perhaps there will be a way to avoid this with some
112  * future version of the linker.  In the meantime, we just use an indirect branch
113  * instead.
114  */
115 #ifdef CONFIG_ITANIUM
116 (p6)    add r14=-8,r14                          // r14 <- addr of fsys_bubble_down entry
117         ;;
118 (p6)    ld8 r14=[r14]                           // r14 <- fsys_bubble_down
119         ;;
120 (p6)    mov b7=r14
121 (p6)    br.sptk.many b7
122 #else
123         BRL_COND_FSYS_BUBBLE_DOWN(p6)
124 #endif
125         ssm psr.i
126         mov r10=-1
127 (p10)   mov r8=EINVAL
128 (p9)    mov r8=ENOSYS
129         FSYS_RETURN
130 END(__kernel_syscall_via_epc)
131
132 #       define ARG0_OFF         (16 + IA64_SIGFRAME_ARG0_OFFSET)
133 #       define ARG1_OFF         (16 + IA64_SIGFRAME_ARG1_OFFSET)
134 #       define ARG2_OFF         (16 + IA64_SIGFRAME_ARG2_OFFSET)
135 #       define SIGHANDLER_OFF   (16 + IA64_SIGFRAME_HANDLER_OFFSET)
136 #       define SIGCONTEXT_OFF   (16 + IA64_SIGFRAME_SIGCONTEXT_OFFSET)
137
138 #       define FLAGS_OFF        IA64_SIGCONTEXT_FLAGS_OFFSET
139 #       define CFM_OFF          IA64_SIGCONTEXT_CFM_OFFSET
140 #       define FR6_OFF          IA64_SIGCONTEXT_FR6_OFFSET
141 #       define BSP_OFF          IA64_SIGCONTEXT_AR_BSP_OFFSET
142 #       define RNAT_OFF         IA64_SIGCONTEXT_AR_RNAT_OFFSET
143 #       define UNAT_OFF         IA64_SIGCONTEXT_AR_UNAT_OFFSET
144 #       define FPSR_OFF         IA64_SIGCONTEXT_AR_FPSR_OFFSET
145 #       define PR_OFF           IA64_SIGCONTEXT_PR_OFFSET
146 #       define RP_OFF           IA64_SIGCONTEXT_IP_OFFSET
147 #       define SP_OFF           IA64_SIGCONTEXT_R12_OFFSET
148 #       define RBS_BASE_OFF     IA64_SIGCONTEXT_RBS_BASE_OFFSET
149 #       define LOADRS_OFF       IA64_SIGCONTEXT_LOADRS_OFFSET
150 #       define base0            r2
151 #       define base1            r3
152         /*
153          * When we get here, the memory stack looks like this:
154          *
155          *   +===============================+
156          *   |                               |
157          *   //     struct sigframe          //
158          *   |                               |
159          *   +-------------------------------+ <-- sp+16
160          *   |      16 byte of scratch       |
161          *   |            space              |
162          *   +-------------------------------+ <-- sp
163          *
164          * The register stack looks _exactly_ the way it looked at the time the signal
165          * occurred.  In other words, we're treading on a potential mine-field: each
166          * incoming general register may be a NaT value (including sp, in which case the
167          * process ends up dying with a SIGSEGV).
168          *
169          * The first thing need to do is a cover to get the registers onto the backing
170          * store.  Once that is done, we invoke the signal handler which may modify some
171          * of the machine state.  After returning from the signal handler, we return
172          * control to the previous context by executing a sigreturn system call.  A signal
173          * handler may call the rt_sigreturn() function to directly return to a given
174          * sigcontext.  However, the user-level sigreturn() needs to do much more than
175          * calling the rt_sigreturn() system call as it needs to unwind the stack to
176          * restore preserved registers that may have been saved on the signal handler's
177          * call stack.
178          */
179
180 #define SIGTRAMP_SAVES                                                                          \
181         .unwabi 3, 's';         /* mark this as a sigtramp handler (saves scratch regs) */      \
182         .unwabi @svr4, 's'; /* backwards compatibility with old unwinders (remove in v2.7) */   \
183         .savesp ar.unat, UNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                               \
184         .savesp ar.fpsr, FPSR_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                               \
185         .savesp pr, PR_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                                      \
186         .savesp rp, RP_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                                      \
187         .savesp ar.pfs, CFM_OFF+SIGCONTEXT_OFF;                                                 \
188         .vframesp SP_OFF+SIGCONTEXT_OFF
189
190 GLOBAL_ENTRY(__kernel_sigtramp)
191         // describe the state that is active when we get here:
192         .prologue
193         SIGTRAMP_SAVES
194         .body
195
196         .label_state 1
197
198         adds base0=SIGHANDLER_OFF,sp
199         adds base1=RBS_BASE_OFF+SIGCONTEXT_OFF,sp
200         br.call.sptk.many rp=1f
201 1:
202         ld8 r17=[base0],(ARG0_OFF-SIGHANDLER_OFF)       // get pointer to signal handler's plabel
203         ld8 r15=[base1]                                 // get address of new RBS base (or NULL)
204         cover                           // push args in interrupted frame onto backing store
205         ;;
206         cmp.ne p1,p0=r15,r0             // do we need to switch rbs? (note: pr is saved by kernel)
207         mov.m r9=ar.bsp                 // fetch ar.bsp
208         .spillsp.p p1, ar.rnat, RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF
209 (p1)    br.cond.spnt setup_rbs          // yup -> (clobbers p8, r14-r16, and r18-r20)
210 back_from_setup_rbs:
211         alloc r8=ar.pfs,0,0,3,0
212         ld8 out0=[base0],16             // load arg0 (signum)
213         adds base1=(ARG1_OFF-(RBS_BASE_OFF+SIGCONTEXT_OFF)),base1
214         ;;
215         ld8 out1=[base1]                // load arg1 (siginfop)
216         ld8 r10=[r17],8                 // get signal handler entry point
217         ;;
218         ld8 out2=[base0]                // load arg2 (sigcontextp)
219         ld8 gp=[r17]                    // get signal handler's global pointer
220         adds base0=(BSP_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
221         ;;
222         .spillsp ar.bsp, BSP_OFF+SIGCONTEXT_OFF
223         st8 [base0]=r9                  // save sc_ar_bsp
224         adds base0=(FR6_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
225         adds base1=(FR6_OFF+16+SIGCONTEXT_OFF),sp
226         ;;
227         stf.spill [base0]=f6,32
228         stf.spill [base1]=f7,32
229         ;;
230         stf.spill [base0]=f8,32
231         stf.spill [base1]=f9,32
232         mov b6=r10
233         ;;
234         stf.spill [base0]=f10,32
235         stf.spill [base1]=f11,32
236         ;;
237         stf.spill [base0]=f12,32
238         stf.spill [base1]=f13,32
239         ;;
240         stf.spill [base0]=f14,32
241         stf.spill [base1]=f15,32
242         br.call.sptk.many rp=b6                 // call the signal handler
243 .ret0:  adds base0=(BSP_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
244         ;;
245         ld8 r15=[base0]                         // fetch sc_ar_bsp
246         mov r14=ar.bsp
247         ;;
248         cmp.ne p1,p0=r14,r15                    // do we need to restore the rbs?
249 (p1)    br.cond.spnt restore_rbs                // yup -> (clobbers r14-r18, f6 & f7)
250         ;;
251 back_from_restore_rbs:
252         adds base0=(FR6_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
253         adds base1=(FR6_OFF+16+SIGCONTEXT_OFF),sp
254         ;;
255         ldf.fill f6=[base0],32
256         ldf.fill f7=[base1],32
257         ;;
258         ldf.fill f8=[base0],32
259         ldf.fill f9=[base1],32
260         ;;
261         ldf.fill f10=[base0],32
262         ldf.fill f11=[base1],32
263         ;;
264         ldf.fill f12=[base0],32
265         ldf.fill f13=[base1],32
266         ;;
267         ldf.fill f14=[base0],32
268         ldf.fill f15=[base1],32
269         mov r15=__NR_rt_sigreturn
270         .restore sp                             // pop .prologue
271         break __BREAK_SYSCALL
272
273         .prologue
274         SIGTRAMP_SAVES
275 setup_rbs:
276         mov ar.rsc=0                            // put RSE into enforced lazy mode
277         ;;
278         .save ar.rnat, r19
279         mov r19=ar.rnat                         // save RNaT before switching backing store area
280         adds r14=(RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
281
282         mov r18=ar.bspstore
283         mov ar.bspstore=r15                     // switch over to new register backing store area
284         ;;
285
286         .spillsp ar.rnat, RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF
287         st8 [r14]=r19                           // save sc_ar_rnat
288         .body
289         mov.m r16=ar.bsp                        // sc_loadrs <- (new bsp - new bspstore) << 16
290         adds r14=(LOADRS_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
291         ;;
292         invala
293         sub r15=r16,r15
294         extr.u r20=r18,3,6
295         ;;
296         mov ar.rsc=0xf                          // set RSE into eager mode, pl 3
297         cmp.eq p8,p0=63,r20
298         shl r15=r15,16
299         ;;
300         st8 [r14]=r15                           // save sc_loadrs
301 (p8)    st8 [r18]=r19           // if bspstore points at RNaT slot, store RNaT there now
302         .restore sp                             // pop .prologue
303         br.cond.sptk back_from_setup_rbs
304
305         .prologue
306         SIGTRAMP_SAVES
307         .spillsp ar.rnat, RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF
308         .body
309 restore_rbs:
310         // On input:
311         //      r14 = bsp1 (bsp at the time of return from signal handler)
312         //      r15 = bsp0 (bsp at the time the signal occurred)
313         //
314         // Here, we need to calculate bspstore0, the value that ar.bspstore needs
315         // to be set to, based on bsp0 and the size of the dirty partition on
316         // the alternate stack (sc_loadrs >> 16).  This can be done with the
317         // following algorithm:
318         //
319         //  bspstore0 = rse_skip_regs(bsp0, -rse_num_regs(bsp1 - (loadrs >> 19), bsp1));
320         //
321         // This is what the code below does.
322         //
323         alloc r2=ar.pfs,0,0,0,0                 // alloc null frame
324         adds r16=(LOADRS_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
325         adds r18=(RNAT_OFF+SIGCONTEXT_OFF),sp
326         ;;
327         ld8 r17=[r16]
328         ld8 r16=[r18]                   // get new rnat
329         extr.u r18=r15,3,6      // r18 <- rse_slot_num(bsp0)
330         ;;
331         mov ar.rsc=r17                  // put RSE into enforced lazy mode
332         shr.u r17=r17,16
333         ;;
334         sub r14=r14,r17         // r14 (bspstore1) <- bsp1 - (sc_loadrs >> 16)
335         shr.u r17=r17,3         // r17 <- (sc_loadrs >> 19)
336         ;;
337         loadrs                  // restore dirty partition
338         extr.u r14=r14,3,6      // r14 <- rse_slot_num(bspstore1)
339         ;;
340         add r14=r14,r17         // r14 <- rse_slot_num(bspstore1) + (sc_loadrs >> 19)
341         ;;
342         shr.u r14=r14,6         // r14 <- (rse_slot_num(bspstore1) + (sc_loadrs >> 19))/0x40
343         ;;
344         sub r14=r14,r17         // r14 <- -rse_num_regs(bspstore1, bsp1)
345         movl r17=0x8208208208208209
346         ;;
347         add r18=r18,r14         // r18 (delta) <- rse_slot_num(bsp0) - rse_num_regs(bspstore1,bsp1)
348         setf.sig f7=r17
349         cmp.lt p7,p0=r14,r0     // p7 <- (r14 < 0)?
350         ;;
351 (p7)    adds r18=-62,r18        // delta -= 62
352         ;;
353         setf.sig f6=r18
354         ;;
355         xmpy.h f6=f6,f7
356         ;;
357         getf.sig r17=f6
358         ;;
359         add r17=r17,r18
360         shr r18=r18,63
361         ;;
362         shr r17=r17,5
363         ;;
364         sub r17=r17,r18         // r17 = delta/63
365         ;;
366         add r17=r14,r17         // r17 <- delta/63 - rse_num_regs(bspstore1, bsp1)
367         ;;
368         shladd r15=r17,3,r15    // r15 <- bsp0 + 8*(delta/63 - rse_num_regs(bspstore1, bsp1))
369         ;;
370         mov ar.bspstore=r15                     // switch back to old register backing store area
371         ;;
372         mov ar.rnat=r16                         // restore RNaT
373         mov ar.rsc=0xf                          // (will be restored later on from sc_ar_rsc)
374         // invala not necessary as that will happen when returning to user-mode
375         br.cond.sptk back_from_restore_rbs
376 END(__kernel_sigtramp)