77bf5873a013734ba22a46945241a5032455148e
[linux-2.6.git] / include / asm-powerpc / system.h
1 /*
2  * Copyright (C) 1999 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
3  */
4 #ifndef _ASM_POWERPC_SYSTEM_H
5 #define _ASM_POWERPC_SYSTEM_H
6
7 #include <linux/kernel.h>
8
9 #include <asm/hw_irq.h>
10
11 /*
12  * Memory barrier.
13  * The sync instruction guarantees that all memory accesses initiated
14  * by this processor have been performed (with respect to all other
15  * mechanisms that access memory).  The eieio instruction is a barrier
16  * providing an ordering (separately) for (a) cacheable stores and (b)
17  * loads and stores to non-cacheable memory (e.g. I/O devices).
18  *
19  * mb() prevents loads and stores being reordered across this point.
20  * rmb() prevents loads being reordered across this point.
21  * wmb() prevents stores being reordered across this point.
22  * read_barrier_depends() prevents data-dependent loads being reordered
23  *      across this point (nop on PPC).
24  *
25  * We have to use the sync instructions for mb(), since lwsync doesn't
26  * order loads with respect to previous stores.  Lwsync is fine for
27  * rmb(), though. Note that rmb() actually uses a sync on 32-bit
28  * architectures.
29  *
30  * For wmb(), we use sync since wmb is used in drivers to order
31  * stores to system memory with respect to writes to the device.
32  * However, smp_wmb() can be a lighter-weight eieio barrier on
33  * SMP since it is only used to order updates to system memory.
34  */
35 #define mb()   __asm__ __volatile__ ("sync" : : : "memory")
36 #define rmb()  __asm__ __volatile__ (__stringify(LWSYNC) : : : "memory")
37 #define wmb()  __asm__ __volatile__ ("sync" : : : "memory")
38 #define read_barrier_depends()  do { } while(0)
39
40 #define set_mb(var, value)      do { var = value; mb(); } while (0)
41
42 #ifdef __KERNEL__
43 #ifdef CONFIG_SMP
44 #define smp_mb()        mb()
45 #define smp_rmb()       rmb()
46 #define smp_wmb()       __asm__ __volatile__ ("eieio" : : : "memory")
47 #define smp_read_barrier_depends()      read_barrier_depends()
48 #else
49 #define smp_mb()        barrier()
50 #define smp_rmb()       barrier()
51 #define smp_wmb()       barrier()
52 #define smp_read_barrier_depends()      do { } while(0)
53 #endif /* CONFIG_SMP */
54
55 /*
56  * This is a barrier which prevents following instructions from being
57  * started until the value of the argument x is known.  For example, if
58  * x is a variable loaded from memory, this prevents following
59  * instructions from being executed until the load has been performed.
60  */
61 #define data_barrier(x) \
62         asm volatile("twi 0,%0,0; isync" : : "r" (x) : "memory");
63
64 struct task_struct;
65 struct pt_regs;
66
67 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
68
69 extern int (*__debugger)(struct pt_regs *regs);
70 extern int (*__debugger_ipi)(struct pt_regs *regs);
71 extern int (*__debugger_bpt)(struct pt_regs *regs);
72 extern int (*__debugger_sstep)(struct pt_regs *regs);
73 extern int (*__debugger_iabr_match)(struct pt_regs *regs);
74 extern int (*__debugger_dabr_match)(struct pt_regs *regs);
75 extern int (*__debugger_fault_handler)(struct pt_regs *regs);
76
77 #define DEBUGGER_BOILERPLATE(__NAME) \
78 static inline int __NAME(struct pt_regs *regs) \
79 { \
80         if (unlikely(__ ## __NAME)) \
81                 return __ ## __NAME(regs); \
82         return 0; \
83 }
84
85 DEBUGGER_BOILERPLATE(debugger)
86 DEBUGGER_BOILERPLATE(debugger_ipi)
87 DEBUGGER_BOILERPLATE(debugger_bpt)
88 DEBUGGER_BOILERPLATE(debugger_sstep)
89 DEBUGGER_BOILERPLATE(debugger_iabr_match)
90 DEBUGGER_BOILERPLATE(debugger_dabr_match)
91 DEBUGGER_BOILERPLATE(debugger_fault_handler)
92
93 #else
94 static inline int debugger(struct pt_regs *regs) { return 0; }
95 static inline int debugger_ipi(struct pt_regs *regs) { return 0; }
96 static inline int debugger_bpt(struct pt_regs *regs) { return 0; }
97 static inline int debugger_sstep(struct pt_regs *regs) { return 0; }
98 static inline int debugger_iabr_match(struct pt_regs *regs) { return 0; }
99 static inline int debugger_dabr_match(struct pt_regs *regs) { return 0; }
100 static inline int debugger_fault_handler(struct pt_regs *regs) { return 0; }
101 #endif
102
103 extern int set_dabr(unsigned long dabr);
104 extern void print_backtrace(unsigned long *);
105 extern void show_regs(struct pt_regs * regs);
106 extern void flush_instruction_cache(void);
107 extern void hard_reset_now(void);
108 extern void poweroff_now(void);
109
110 #ifdef CONFIG_6xx
111 extern long _get_L2CR(void);
112 extern long _get_L3CR(void);
113 extern void _set_L2CR(unsigned long);
114 extern void _set_L3CR(unsigned long);
115 #else
116 #define _get_L2CR()     0L
117 #define _get_L3CR()     0L
118 #define _set_L2CR(val)  do { } while(0)
119 #define _set_L3CR(val)  do { } while(0)
120 #endif
121
122 extern void via_cuda_init(void);
123 extern void read_rtc_time(void);
124 extern void pmac_find_display(void);
125 extern void giveup_fpu(struct task_struct *);
126 extern void disable_kernel_fp(void);
127 extern void enable_kernel_fp(void);
128 extern void flush_fp_to_thread(struct task_struct *);
129 extern void enable_kernel_altivec(void);
130 extern void giveup_altivec(struct task_struct *);
131 extern void load_up_altivec(struct task_struct *);
132 extern int emulate_altivec(struct pt_regs *);
133 extern void enable_kernel_spe(void);
134 extern void giveup_spe(struct task_struct *);
135 extern void load_up_spe(struct task_struct *);
136 extern int fix_alignment(struct pt_regs *);
137 extern void cvt_fd(float *from, double *to, struct thread_struct *thread);
138 extern void cvt_df(double *from, float *to, struct thread_struct *thread);
139
140 #ifndef CONFIG_SMP
141 extern void discard_lazy_cpu_state(void);
142 #else
143 static inline void discard_lazy_cpu_state(void)
144 {
145 }
146 #endif
147
148 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
149 extern void flush_altivec_to_thread(struct task_struct *);
150 #else
151 static inline void flush_altivec_to_thread(struct task_struct *t)
152 {
153 }
154 #endif
155
156 #ifdef CONFIG_SPE
157 extern void flush_spe_to_thread(struct task_struct *);
158 #else
159 static inline void flush_spe_to_thread(struct task_struct *t)
160 {
161 }
162 #endif
163
164 extern int call_rtas(const char *, int, int, unsigned long *, ...);
165 extern void cacheable_memzero(void *p, unsigned int nb);
166 extern void *cacheable_memcpy(void *, const void *, unsigned int);
167 extern int do_page_fault(struct pt_regs *, unsigned long, unsigned long);
168 extern void bad_page_fault(struct pt_regs *, unsigned long, int);
169 extern int die(const char *, struct pt_regs *, long);
170 extern void _exception(int, struct pt_regs *, int, unsigned long);
171 #ifdef CONFIG_BOOKE_WDT
172 extern u32 booke_wdt_enabled;
173 extern u32 booke_wdt_period;
174 #endif /* CONFIG_BOOKE_WDT */
175
176 struct device_node;
177 extern void note_scsi_host(struct device_node *, void *);
178
179 extern struct task_struct *__switch_to(struct task_struct *,
180         struct task_struct *);
181 #define switch_to(prev, next, last)     ((last) = __switch_to((prev), (next)))
182
183 struct thread_struct;
184 extern struct task_struct *_switch(struct thread_struct *prev,
185                                    struct thread_struct *next);
186
187 /*
188  * On SMP systems, when the scheduler does migration-cost autodetection,
189  * it needs a way to flush as much of the CPU's caches as possible.
190  *
191  * TODO: fill this in!
192  */
193 static inline void sched_cacheflush(void)
194 {
195 }
196
197 extern unsigned int rtas_data;
198 extern int mem_init_done;       /* set on boot once kmalloc can be called */
199 extern unsigned long memory_limit;
200 extern unsigned long klimit;
201
202 extern int powersave_nap;       /* set if nap mode can be used in idle loop */
203
204 /*
205  * Atomic exchange
206  *
207  * Changes the memory location '*ptr' to be val and returns
208  * the previous value stored there.
209  */
210 static __inline__ unsigned long
211 __xchg_u32(volatile void *p, unsigned long val)
212 {
213         unsigned long prev;
214
215         __asm__ __volatile__(
216         LWSYNC_ON_SMP
217 "1:     lwarx   %0,0,%2 \n"
218         PPC405_ERR77(0,%2)
219 "       stwcx.  %3,0,%2 \n\
220         bne-    1b"
221         ISYNC_ON_SMP
222         : "=&r" (prev), "+m" (*(volatile unsigned int *)p)
223         : "r" (p), "r" (val)
224         : "cc", "memory");
225
226         return prev;
227 }
228
229 /*
230  * Atomic exchange
231  *
232  * Changes the memory location '*ptr' to be val and returns
233  * the previous value stored there.
234  */
235 static __inline__ unsigned long
236 __xchg_u32_local(volatile void *p, unsigned long val)
237 {
238         unsigned long prev;
239
240         __asm__ __volatile__(
241 "1:     lwarx   %0,0,%2 \n"
242         PPC405_ERR77(0,%2)
243 "       stwcx.  %3,0,%2 \n\
244         bne-    1b"
245         : "=&r" (prev), "+m" (*(volatile unsigned int *)p)
246         : "r" (p), "r" (val)
247         : "cc", "memory");
248
249         return prev;
250 }
251
252 #ifdef CONFIG_PPC64
253 static __inline__ unsigned long
254 __xchg_u64(volatile void *p, unsigned long val)
255 {
256         unsigned long prev;
257
258         __asm__ __volatile__(
259         LWSYNC_ON_SMP
260 "1:     ldarx   %0,0,%2 \n"
261         PPC405_ERR77(0,%2)
262 "       stdcx.  %3,0,%2 \n\
263         bne-    1b"
264         ISYNC_ON_SMP
265         : "=&r" (prev), "+m" (*(volatile unsigned long *)p)
266         : "r" (p), "r" (val)
267         : "cc", "memory");
268
269         return prev;
270 }
271
272 static __inline__ unsigned long
273 __xchg_u64_local(volatile void *p, unsigned long val)
274 {
275         unsigned long prev;
276
277         __asm__ __volatile__(
278 "1:     ldarx   %0,0,%2 \n"
279         PPC405_ERR77(0,%2)
280 "       stdcx.  %3,0,%2 \n\
281         bne-    1b"
282         : "=&r" (prev), "+m" (*(volatile unsigned long *)p)
283         : "r" (p), "r" (val)
284         : "cc", "memory");
285
286         return prev;
287 }
288 #endif
289
290 /*
291  * This function doesn't exist, so you'll get a linker error
292  * if something tries to do an invalid xchg().
293  */
294 extern void __xchg_called_with_bad_pointer(void);
295
296 static __inline__ unsigned long
297 __xchg(volatile void *ptr, unsigned long x, unsigned int size)
298 {
299         switch (size) {
300         case 4:
301                 return __xchg_u32(ptr, x);
302 #ifdef CONFIG_PPC64
303         case 8:
304                 return __xchg_u64(ptr, x);
305 #endif
306         }
307         __xchg_called_with_bad_pointer();
308         return x;
309 }
310
311 static __inline__ unsigned long
312 __xchg_local(volatile void *ptr, unsigned long x, unsigned int size)
313 {
314         switch (size) {
315         case 4:
316                 return __xchg_u32_local(ptr, x);
317 #ifdef CONFIG_PPC64
318         case 8:
319                 return __xchg_u64_local(ptr, x);
320 #endif
321         }
322         __xchg_called_with_bad_pointer();
323         return x;
324 }
325 #define xchg(ptr,x)                                                          \
326   ({                                                                         \
327      __typeof__(*(ptr)) _x_ = (x);                                           \
328      (__typeof__(*(ptr))) __xchg((ptr), (unsigned long)_x_, sizeof(*(ptr))); \
329   })
330
331 #define xchg_local(ptr,x)                                                    \
332   ({                                                                         \
333      __typeof__(*(ptr)) _x_ = (x);                                           \
334      (__typeof__(*(ptr))) __xchg_local((ptr),                                \
335                 (unsigned long)_x_, sizeof(*(ptr)));                         \
336   })
337
338 #define tas(ptr) (xchg((ptr),1))
339
340 /*
341  * Compare and exchange - if *p == old, set it to new,
342  * and return the old value of *p.
343  */
344 #define __HAVE_ARCH_CMPXCHG     1
345
346 static __inline__ unsigned long
347 __cmpxchg_u32(volatile unsigned int *p, unsigned long old, unsigned long new)
348 {
349         unsigned int prev;
350
351         __asm__ __volatile__ (
352         LWSYNC_ON_SMP
353 "1:     lwarx   %0,0,%2         # __cmpxchg_u32\n\
354         cmpw    0,%0,%3\n\
355         bne-    2f\n"
356         PPC405_ERR77(0,%2)
357 "       stwcx.  %4,0,%2\n\
358         bne-    1b"
359         ISYNC_ON_SMP
360         "\n\
361 2:"
362         : "=&r" (prev), "+m" (*p)
363         : "r" (p), "r" (old), "r" (new)
364         : "cc", "memory");
365
366         return prev;
367 }
368
369 static __inline__ unsigned long
370 __cmpxchg_u32_local(volatile unsigned int *p, unsigned long old,
371                         unsigned long new)
372 {
373         unsigned int prev;
374
375         __asm__ __volatile__ (
376 "1:     lwarx   %0,0,%2         # __cmpxchg_u32\n\
377         cmpw    0,%0,%3\n\
378         bne-    2f\n"
379         PPC405_ERR77(0,%2)
380 "       stwcx.  %4,0,%2\n\
381         bne-    1b"
382         "\n\
383 2:"
384         : "=&r" (prev), "+m" (*p)
385         : "r" (p), "r" (old), "r" (new)
386         : "cc", "memory");
387
388         return prev;
389 }
390
391 #ifdef CONFIG_PPC64
392 static __inline__ unsigned long
393 __cmpxchg_u64(volatile unsigned long *p, unsigned long old, unsigned long new)
394 {
395         unsigned long prev;
396
397         __asm__ __volatile__ (
398         LWSYNC_ON_SMP
399 "1:     ldarx   %0,0,%2         # __cmpxchg_u64\n\
400         cmpd    0,%0,%3\n\
401         bne-    2f\n\
402         stdcx.  %4,0,%2\n\
403         bne-    1b"
404         ISYNC_ON_SMP
405         "\n\
406 2:"
407         : "=&r" (prev), "+m" (*p)
408         : "r" (p), "r" (old), "r" (new)
409         : "cc", "memory");
410
411         return prev;
412 }
413
414 static __inline__ unsigned long
415 __cmpxchg_u64_local(volatile unsigned long *p, unsigned long old,
416                         unsigned long new)
417 {
418         unsigned long prev;
419
420         __asm__ __volatile__ (
421 "1:     ldarx   %0,0,%2         # __cmpxchg_u64\n\
422         cmpd    0,%0,%3\n\
423         bne-    2f\n\
424         stdcx.  %4,0,%2\n\
425         bne-    1b"
426         "\n\
427 2:"
428         : "=&r" (prev), "+m" (*p)
429         : "r" (p), "r" (old), "r" (new)
430         : "cc", "memory");
431
432         return prev;
433 }
434 #endif
435
436 /* This function doesn't exist, so you'll get a linker error
437    if something tries to do an invalid cmpxchg().  */
438 extern void __cmpxchg_called_with_bad_pointer(void);
439
440 static __inline__ unsigned long
441 __cmpxchg(volatile void *ptr, unsigned long old, unsigned long new,
442           unsigned int size)
443 {
444         switch (size) {
445         case 4:
446                 return __cmpxchg_u32(ptr, old, new);
447 #ifdef CONFIG_PPC64
448         case 8:
449                 return __cmpxchg_u64(ptr, old, new);
450 #endif
451         }
452         __cmpxchg_called_with_bad_pointer();
453         return old;
454 }
455
456 static __inline__ unsigned long
457 __cmpxchg_local(volatile void *ptr, unsigned long old, unsigned long new,
458           unsigned int size)
459 {
460         switch (size) {
461         case 4:
462                 return __cmpxchg_u32_local(ptr, old, new);
463 #ifdef CONFIG_PPC64
464         case 8:
465                 return __cmpxchg_u64_local(ptr, old, new);
466 #endif
467         }
468         __cmpxchg_called_with_bad_pointer();
469         return old;
470 }
471
472 #define cmpxchg(ptr,o,n)                                                 \
473   ({                                                                     \
474      __typeof__(*(ptr)) _o_ = (o);                                       \
475      __typeof__(*(ptr)) _n_ = (n);                                       \
476      (__typeof__(*(ptr))) __cmpxchg((ptr), (unsigned long)_o_,           \
477                                     (unsigned long)_n_, sizeof(*(ptr))); \
478   })
479
480
481 #define cmpxchg_local(ptr,o,n)                                           \
482   ({                                                                     \
483      __typeof__(*(ptr)) _o_ = (o);                                       \
484      __typeof__(*(ptr)) _n_ = (n);                                       \
485      (__typeof__(*(ptr))) __cmpxchg_local((ptr), (unsigned long)_o_,     \
486                                     (unsigned long)_n_, sizeof(*(ptr))); \
487   })
488
489 #ifdef CONFIG_PPC64
490 /*
491  * We handle most unaligned accesses in hardware. On the other hand 
492  * unaligned DMA can be very expensive on some ppc64 IO chips (it does
493  * powers of 2 writes until it reaches sufficient alignment).
494  *
495  * Based on this we disable the IP header alignment in network drivers.
496  * We also modify NET_SKB_PAD to be a cacheline in size, thus maintaining
497  * cacheline alignment of buffers.
498  */
499 #define NET_IP_ALIGN    0
500 #define NET_SKB_PAD     L1_CACHE_BYTES
501 #endif
502
503 #define arch_align_stack(x) (x)
504
505 /* Used in very early kernel initialization. */
506 extern unsigned long reloc_offset(void);
507 extern unsigned long add_reloc_offset(unsigned long);
508 extern void reloc_got2(unsigned long);
509
510 #define PTRRELOC(x)     ((typeof(x)) add_reloc_offset((unsigned long)(x)))
511
512 static inline void create_instruction(unsigned long addr, unsigned int instr)
513 {
514         unsigned int *p;
515         p  = (unsigned int *)addr;
516         *p = instr;
517         asm ("dcbst 0, %0; sync; icbi 0,%0; sync; isync" : : "r" (p));
518 }
519
520 /* Flags for create_branch:
521  * "b"   == create_branch(addr, target, 0);
522  * "ba"  == create_branch(addr, target, BRANCH_ABSOLUTE);
523  * "bl"  == create_branch(addr, target, BRANCH_SET_LINK);
524  * "bla" == create_branch(addr, target, BRANCH_ABSOLUTE | BRANCH_SET_LINK);
525  */
526 #define BRANCH_SET_LINK 0x1
527 #define BRANCH_ABSOLUTE 0x2
528
529 static inline void create_branch(unsigned long addr,
530                 unsigned long target, int flags)
531 {
532         unsigned int instruction;
533
534         if (! (flags & BRANCH_ABSOLUTE))
535                 target = target - addr;
536
537         /* Mask out the flags and target, so they don't step on each other. */
538         instruction = 0x48000000 | (flags & 0x3) | (target & 0x03FFFFFC);
539
540         create_instruction(addr, instruction);
541 }
542
543 static inline void create_function_call(unsigned long addr, void * func)
544 {
545         unsigned long func_addr;
546
547 #ifdef CONFIG_PPC64
548         /*
549          * On PPC64 the function pointer actually points to the function's
550          * descriptor. The first entry in the descriptor is the address
551          * of the function text.
552          */
553         func_addr = *(unsigned long *)func;
554 #else
555         func_addr = (unsigned long)func;
556 #endif
557         create_branch(addr, func_addr, BRANCH_SET_LINK);
558 }
559
560 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
561 extern void account_system_vtime(struct task_struct *);
562 #endif
563
564 #endif /* __KERNEL__ */
565 #endif /* _ASM_POWERPC_SYSTEM_H */