578c2209fa76c269587b0b9507217bf3fa9d0563
[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/page.h>
17 #include <asm/ptrace.h>
18
19 #ifdef __KERNEL__
20 /*
21  * Default implementation of macro that returns current
22  * instruction pointer ("program counter").
23  */
24 #define current_text_addr() ({ void *pc; __asm__("basr %0,0":"=a"(pc)); pc; })
25
26 /*
27  *  CPU type and hardware bug flags. Kept separately for each CPU.
28  *  Members of this structure are referenced in head.S, so think twice
29  *  before touching them. [mj]
30  */
31
32 typedef struct
33 {
34         unsigned int version :  8;
35         unsigned int ident   : 24;
36         unsigned int machine : 16;
37         unsigned int unused  : 16;
38 } __attribute__ ((packed)) cpuid_t;
39
40 struct cpuinfo_S390
41 {
42         cpuid_t  cpu_id;
43         __u16    cpu_addr;
44         __u16    cpu_nr;
45         unsigned long loops_per_jiffy;
46         unsigned long *pgd_quick;
47 #ifdef __s390x__
48         unsigned long *pmd_quick;
49 #endif /* __s390x__ */
50         unsigned long *pte_quick;
51         unsigned long pgtable_cache_sz;
52 };
53
54 extern void print_cpu_info(struct cpuinfo_S390 *);
55
56 /* Lazy FPU handling on uni-processor */
57 extern struct task_struct *last_task_used_math;
58
59 /*
60  * User space process size: 2GB for 31 bit, 4TB for 64 bit.
61  */
62 #ifndef __s390x__
63
64 # define TASK_SIZE              (0x80000000UL)
65 # define TASK_UNMAPPED_BASE     (TASK_SIZE / 2)
66 # define DEFAULT_TASK_SIZE      (0x80000000UL)
67
68 #else /* __s390x__ */
69
70 # define TASK_SIZE              (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
71                                         (0x80000000UL) : (0x40000000000UL))
72 # define TASK_UNMAPPED_BASE     (TASK_SIZE / 2)
73 # define DEFAULT_TASK_SIZE      (0x40000000000UL)
74
75 #endif /* __s390x__ */
76
77 #define HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT
78
79 typedef struct {
80         __u32 ar4;
81 } mm_segment_t;
82
83 /*
84  * Thread structure
85  */
86 struct thread_struct {
87         s390_fp_regs fp_regs;
88         unsigned int  acrs[NUM_ACRS];
89         unsigned long ksp;              /* kernel stack pointer             */
90         unsigned long user_seg;         /* HSTD                             */
91         mm_segment_t mm_segment;
92         unsigned long prot_addr;        /* address of protection-excep.     */
93         unsigned int error_code;        /* error-code of last prog-excep.   */
94         unsigned int trap_no;
95         per_struct per_info;
96         /* Used to give failing instruction back to user for ieee exceptions */
97         unsigned long ieee_instruction_pointer; 
98         /* pfault_wait is used to block the process on a pfault event */
99         unsigned long pfault_wait;
100 };
101
102 typedef struct thread_struct thread_struct;
103
104 /*
105  * Stack layout of a C stack frame.
106  */
107 #ifndef __PACK_STACK
108 struct stack_frame {
109         unsigned long back_chain;
110         unsigned long empty1[5];
111         unsigned long gprs[10];
112         unsigned int  empty2[8];
113 };
114 #else
115 struct stack_frame {
116         unsigned long empty1[5];
117         unsigned int  empty2[8];
118         unsigned long gprs[10];
119         unsigned long back_chain;
120 };
121 #endif
122
123 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      8
124
125 #ifndef __s390x__
126 # define __SWAPPER_PG_DIR __pa(&swapper_pg_dir[0]) + _SEGMENT_TABLE
127 #else /* __s390x__ */
128 # define __SWAPPER_PG_DIR __pa(&swapper_pg_dir[0]) + _REGION_TABLE
129 #endif /* __s390x__ */
130
131 #define INIT_THREAD {{0,{{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},              \
132                             {0},{0},{0},{0},{0},{0}}},                         \
133                      {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},         \
134                      sizeof(init_stack) + (unsigned long) &init_stack,         \
135                      __SWAPPER_PG_DIR,                                         \
136                      {0},                                                      \
137                      0,0,0,                                                    \
138                      (per_struct) {{{{0,}}},0,0,0,0,{{0,}}},                   \
139                      0, 0                                                      \
140
141
142 /*
143  * Do necessary setup to start up a new thread.
144  */
145 #ifndef __s390x__
146
147 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {            \
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 #else /* __s390x__ */
154
155 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {            \
156         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS;                        \
157         regs->psw.addr  = new_psw;                              \
158         regs->gprs[15]  = new_stackp;                           \
159 } while (0)
160
161 #define start_thread31(regs, new_psw, new_stackp) do {          \
162         regs->psw.mask  = PSW_USER32_BITS;                      \
163         regs->psw.addr  = new_psw;                              \
164         regs->gprs[15]  = new_stackp;                           \
165 } while (0)
166
167 #endif /* __s390x__ */
168
169 /* Forward declaration, a strange C thing */
170 struct task_struct;
171 struct mm_struct;
172
173 /* Free all resources held by a thread. */
174 extern void release_thread(struct task_struct *);
175 extern int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags);
176
177 /* Prepare to copy thread state - unlazy all lazy status */
178 #define prepare_to_copy(tsk)    do { } while (0)
179
180 /*
181  * Return saved PC of a blocked thread.
182  */
183 extern unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *t);
184
185 /*
186  * Print register of task into buffer. Used in fs/proc/array.c.
187  */
188 extern char *task_show_regs(struct task_struct *task, char *buffer);
189
190 extern void show_registers(struct pt_regs *regs);
191 extern void show_trace(struct task_struct *task, unsigned long *sp);
192
193 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p);
194 #define task_pt_regs(tsk) ((struct pt_regs *) \
195         (task_stack_page(tsk) + THREAD_SIZE) - 1)
196 #define KSTK_EIP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->psw.addr)
197 #define KSTK_ESP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->gprs[15])
198
199 /*
200  * Give up the time slice of the virtual PU.
201  */
202 static inline void cpu_relax(void)
203 {
204         if (MACHINE_HAS_DIAG44)
205                 asm volatile ("diag 0,0,68" : : : "memory");
206         else
207                 barrier();
208 }
209
210 /*
211  * Set PSW to specified value.
212  */
213 static inline void __load_psw(psw_t psw)
214 {
215 #ifndef __s390x__
216         asm volatile ("lpsw  0(%0)" : : "a" (&psw), "m" (psw) : "cc" );
217 #else
218         asm volatile ("lpswe 0(%0)" : : "a" (&psw), "m" (psw) : "cc" );
219 #endif
220 }
221
222 /*
223  * Set PSW mask to specified value, while leaving the
224  * PSW addr pointing to the next instruction.
225  */
226
227 static inline void __load_psw_mask (unsigned long mask)
228 {
229         unsigned long addr;
230         psw_t psw;
231
232         psw.mask = mask;
233
234 #ifndef __s390x__
235         asm volatile (
236                 "    basr %0,0\n"
237                 "0:  ahi  %0,1f-0b\n"
238                 "    st   %0,4(%1)\n"
239                 "    lpsw 0(%1)\n"
240                 "1:"
241                 : "=&d" (addr) : "a" (&psw), "m" (psw) : "memory", "cc" );
242 #else /* __s390x__ */
243         asm volatile (
244                 "    larl  %0,1f\n"
245                 "    stg   %0,8(%1)\n"
246                 "    lpswe 0(%1)\n"
247                 "1:"
248                 : "=&d" (addr) : "a" (&psw), "m" (psw) : "memory", "cc" );
249 #endif /* __s390x__ */
250 }
251  
252 /*
253  * Function to stop a processor until an interruption occurred
254  */
255 static inline void enabled_wait(void)
256 {
257         __load_psw_mask(PSW_BASE_BITS | PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT |
258                         PSW_MASK_MCHECK | PSW_MASK_WAIT | PSW_DEFAULT_KEY);
259 }
260
261 /*
262  * Function to drop a processor into disabled wait state
263  */
264
265 static inline void disabled_wait(unsigned long code)
266 {
267         unsigned long ctl_buf;
268         psw_t dw_psw;
269
270         dw_psw.mask = PSW_BASE_BITS | PSW_MASK_WAIT;
271         dw_psw.addr = code;
272         /* 
273          * Store status and then load disabled wait psw,
274          * the processor is dead afterwards
275          */
276 #ifndef __s390x__
277         asm volatile ("    stctl 0,0,0(%2)\n"
278                       "    ni    0(%2),0xef\n" /* switch off protection */
279                       "    lctl  0,0,0(%2)\n"
280                       "    stpt  0xd8\n"       /* store timer */
281                       "    stckc 0xe0\n"       /* store clock comparator */
282                       "    stpx  0x108\n"      /* store prefix register */
283                       "    stam  0,15,0x120\n" /* store access registers */
284                       "    std   0,0x160\n"    /* store f0 */
285                       "    std   2,0x168\n"    /* store f2 */
286                       "    std   4,0x170\n"    /* store f4 */
287                       "    std   6,0x178\n"    /* store f6 */
288                       "    stm   0,15,0x180\n" /* store general registers */
289                       "    stctl 0,15,0x1c0\n" /* store control registers */
290                       "    oi    0x1c0,0x10\n" /* fake protection bit */
291                       "    lpsw 0(%1)"
292                       : "=m" (ctl_buf)
293                       : "a" (&dw_psw), "a" (&ctl_buf), "m" (dw_psw) : "cc" );
294 #else /* __s390x__ */
295         asm volatile ("    stctg 0,0,0(%2)\n"
296                       "    ni    4(%2),0xef\n" /* switch off protection */
297                       "    lctlg 0,0,0(%2)\n"
298                       "    lghi  1,0x1000\n"
299                       "    stpt  0x328(1)\n"      /* store timer */
300                       "    stckc 0x330(1)\n"      /* store clock comparator */
301                       "    stpx  0x318(1)\n"      /* store prefix register */
302                       "    stam  0,15,0x340(1)\n" /* store access registers */
303                       "    stfpc 0x31c(1)\n"      /* store fpu control */
304                       "    std   0,0x200(1)\n"    /* store f0 */
305                       "    std   1,0x208(1)\n"    /* store f1 */
306                       "    std   2,0x210(1)\n"    /* store f2 */
307                       "    std   3,0x218(1)\n"    /* store f3 */
308                       "    std   4,0x220(1)\n"    /* store f4 */
309                       "    std   5,0x228(1)\n"    /* store f5 */
310                       "    std   6,0x230(1)\n"    /* store f6 */
311                       "    std   7,0x238(1)\n"    /* store f7 */
312                       "    std   8,0x240(1)\n"    /* store f8 */
313                       "    std   9,0x248(1)\n"    /* store f9 */
314                       "    std   10,0x250(1)\n"   /* store f10 */
315                       "    std   11,0x258(1)\n"   /* store f11 */
316                       "    std   12,0x260(1)\n"   /* store f12 */
317                       "    std   13,0x268(1)\n"   /* store f13 */
318                       "    std   14,0x270(1)\n"   /* store f14 */
319                       "    std   15,0x278(1)\n"   /* store f15 */
320                       "    stmg  0,15,0x280(1)\n" /* store general registers */
321                       "    stctg 0,15,0x380(1)\n" /* store control registers */
322                       "    oi    0x384(1),0x10\n" /* fake protection bit */
323                       "    lpswe 0(%1)"
324                       : "=m" (ctl_buf)
325                       : "a" (&dw_psw), "a" (&ctl_buf),
326                         "m" (dw_psw) : "cc", "0", "1");
327 #endif /* __s390x__ */
328 }
329
330 /*
331  * CPU idle notifier chain.
332  */
333 #define CPU_IDLE        0
334 #define CPU_NOT_IDLE    1
335
336 struct notifier_block;
337 int register_idle_notifier(struct notifier_block *nb);
338 int unregister_idle_notifier(struct notifier_block *nb);
339
340 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0x7fffffffUL
341
342 #endif
343
344 /*
345  * Helper macro for exception table entries
346  */
347 #ifndef __s390x__
348 #define EX_TABLE(_fault,_target)                        \
349         ".section __ex_table,\"a\"\n"                   \
350         "       .align 4\n"                             \
351         "       .long  " #_fault "," #_target "\n"      \
352         ".previous\n"
353 #else
354 #define EX_TABLE(_fault,_target)                        \
355         ".section __ex_table,\"a\"\n"                   \
356         "       .align 8\n"                             \
357         "       .quad  " #_fault "," #_target "\n"      \
358         ".previous\n"
359 #endif
360
361 #endif                                 /* __ASM_S390_PROCESSOR_H           */