arch/arm64/include/asm/fpsimd.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   4  */
   5 #ifndef __ASM_FP_H
   6 #define __ASM_FP_H
   7
   8 #include <asm/errno.h>
   9 #include <asm/ptrace.h>
  10 #include <asm/processor.h>
  11 #include <asm/sigcontext.h>
  12 #include <asm/sysreg.h>
  13
  14 #ifndef __ASSEMBLY__
  15
  16 #include <linux/bitmap.h>
  17 #include <linux/build_bug.h>
  18 #include <linux/bug.h>
  19 #include <linux/cache.h>
  20 #include <linux/init.h>
  21 #include <linux/stddef.h>
  22 #include <linux/types.h>
  23
  24 #ifdef CONFIG_COMPAT
  25 /* Masks for extracting the FPSR and FPCR from the FPSCR */
  26 #define VFP_FPSCR_STAT_MASK     0xf800009f
  27 #define VFP_FPSCR_CTRL_MASK     0x07f79f00
  28 /*
  29  * The VFP state has 32x64-bit registers and a single 32-bit
  30  * control/status register.
  31  */
  32 #define VFP_STATE_SIZE          ((32 * 8) + 4)
  33 #endif
  34
  35 struct task_struct;
  36
  37 extern void fpsimd_save_state(struct user_fpsimd_state *state);
  38 extern void fpsimd_load_state(struct user_fpsimd_state *state);
  39
  40 extern void fpsimd_thread_switch(struct task_struct *next);
  41 extern void fpsimd_flush_thread(void);
  42
  43 extern void fpsimd_signal_preserve_current_state(void);
  44 extern void fpsimd_preserve_current_state(void);
  45 extern void fpsimd_restore_current_state(void);
  46 extern void fpsimd_update_current_state(struct user_fpsimd_state const *state);
  47
  48 extern void fpsimd_bind_state_to_cpu(struct user_fpsimd_state *state,
  49                                      void *sve_state, unsigned int sve_vl);
  50
  51 extern void fpsimd_flush_task_state(struct task_struct *target);
  52 extern void fpsimd_save_and_flush_cpu_state(void);
  53
  54 /* Maximum VL that SVE/SME VL-agnostic software can transparently support */
  55 #define VL_ARCH_MAX 0x100
  56
  57 /* Offset of FFR in the SVE register dump */
  58 static inline size_t sve_ffr_offset(int vl)
  59 {
  60         return SVE_SIG_FFR_OFFSET(sve_vq_from_vl(vl)) - SVE_SIG_REGS_OFFSET;
  61 }
  62
  63 static inline void *sve_pffr(struct thread_struct *thread)
  64 {
  65         return (char *)thread->sve_state + sve_ffr_offset(thread_get_sve_vl(thread));
  66 }
  67
  68 extern void sve_save_state(void *state, u32 *pfpsr, int save_ffr);
  69 extern void sve_load_state(void const *state, u32 const *pfpsr,
  70                            int restore_ffr);
  71 extern void sve_flush_live(bool flush_ffr, unsigned long vq_minus_1);
  72 extern unsigned int sve_get_vl(void);
  73 extern void sve_set_vq(unsigned long vq_minus_1);
  74
  75 struct arm64_cpu_capabilities;
  76 extern void sve_kernel_enable(const struct arm64_cpu_capabilities *__unused);
  77
  78 extern u64 read_zcr_features(void);
  79
  80 /*
  81  * Helpers to translate bit indices in sve_vq_map to VQ values (and
  82  * vice versa).  This allows find_next_bit() to be used to find the
  83  * _maximum_ VQ not exceeding a certain value.
  84  */
  85 static inline unsigned int __vq_to_bit(unsigned int vq)
  86 {
  87         return SVE_VQ_MAX - vq;
  88 }
  89
  90 static inline unsigned int __bit_to_vq(unsigned int bit)
  91 {
  92         return SVE_VQ_MAX - bit;
  93 }
  94
  95
  96 struct vl_info {
  97         enum vec_type type;
  98         const char *name;               /* For display purposes */
  99
 100         /* Minimum supported vector length across all CPUs */
 101         int min_vl;
 102
 103         /* Maximum supported vector length across all CPUs */
 104         int max_vl;
 105         int max_virtualisable_vl;
 106
 107         /*
 108          * Set of available vector lengths,
 109          * where length vq encoded as bit __vq_to_bit(vq):
 110          */
 111         DECLARE_BITMAP(vq_map, SVE_VQ_MAX);
 112
 113         /* Set of vector lengths present on at least one cpu: */
 114         DECLARE_BITMAP(vq_partial_map, SVE_VQ_MAX);
 115 };
 116
 117 #ifdef CONFIG_ARM64_SVE
 118
 119 extern void sve_alloc(struct task_struct *task);
 120 extern void fpsimd_release_task(struct task_struct *task);
 121 extern void fpsimd_sync_to_sve(struct task_struct *task);
 122 extern void sve_sync_to_fpsimd(struct task_struct *task);
 123 extern void sve_sync_from_fpsimd_zeropad(struct task_struct *task);
 124
 125 extern int vec_set_vector_length(struct task_struct *task, enum vec_type type,
 126                                  unsigned long vl, unsigned long flags);
 127
 128 extern int sve_set_current_vl(unsigned long arg);
 129 extern int sve_get_current_vl(void);
 130
 131 static inline void sve_user_disable(void)
 132 {
 133         sysreg_clear_set(cpacr_el1, CPACR_EL1_ZEN_EL0EN, 0);
 134 }
 135
 136 static inline void sve_user_enable(void)
 137 {
 138         sysreg_clear_set(cpacr_el1, 0, CPACR_EL1_ZEN_EL0EN);
 139 }
 140
 141 #define sve_cond_update_zcr_vq(val, reg)                \
 142         do {                                            \
 143                 u64 __zcr = read_sysreg_s((reg));       \
 144                 u64 __new = __zcr & ~ZCR_ELx_LEN_MASK;  \
 145                 __new |= (val) & ZCR_ELx_LEN_MASK;      \
 146                 if (__zcr != __new)                     \
 147                         write_sysreg_s(__new, (reg));   \
 148         } while (0)
 149
 150 /*
 151  * Probing and setup functions.
 152  * Calls to these functions must be serialised with one another.
 153  */
 154 enum vec_type;
 155
 156 extern void __init vec_init_vq_map(enum vec_type type);
 157 extern void vec_update_vq_map(enum vec_type type);
 158 extern int vec_verify_vq_map(enum vec_type type);
 159 extern void __init sve_setup(void);
 160
 161 extern __ro_after_init struct vl_info vl_info[ARM64_VEC_MAX];
 162
 163 static inline void write_vl(enum vec_type type, u64 val)
 164 {
 165         u64 tmp;
 166
 167         switch (type) {
 168 #ifdef CONFIG_ARM64_SVE
 169         case ARM64_VEC_SVE:
 170                 tmp = read_sysreg_s(SYS_ZCR_EL1) & ~ZCR_ELx_LEN_MASK;
 171                 write_sysreg_s(tmp | val, SYS_ZCR_EL1);
 172                 break;
 173 #endif
 174         default:
 175                 WARN_ON_ONCE(1);
 176                 break;
 177         }
 178 }
 179
 180 static inline int vec_max_vl(enum vec_type type)
 181 {
 182         return vl_info[type].max_vl;
 183 }
 184
 185 static inline int vec_max_virtualisable_vl(enum vec_type type)
 186 {
 187         return vl_info[type].max_virtualisable_vl;
 188 }
 189
 190 static inline int sve_max_vl(void)
 191 {
 192         return vec_max_vl(ARM64_VEC_SVE);
 193 }
 194
 195 static inline int sve_max_virtualisable_vl(void)
 196 {
 197         return vec_max_virtualisable_vl(ARM64_VEC_SVE);
 198 }
 199
 200 /* Ensure vq >= SVE_VQ_MIN && vq <= SVE_VQ_MAX before calling this function */
 201 static inline bool vq_available(enum vec_type type, unsigned int vq)
 202 {
 203         return test_bit(__vq_to_bit(vq), vl_info[type].vq_map);
 204 }
 205
 206 static inline bool sve_vq_available(unsigned int vq)
 207 {
 208         return vq_available(ARM64_VEC_SVE, vq);
 209 }
 210
 211 #else /* ! CONFIG_ARM64_SVE */
 212
 213 static inline void sve_alloc(struct task_struct *task) { }
 214 static inline void fpsimd_release_task(struct task_struct *task) { }
 215 static inline void sve_sync_to_fpsimd(struct task_struct *task) { }
 216 static inline void sve_sync_from_fpsimd_zeropad(struct task_struct *task) { }
 217
 218 static inline int sve_max_virtualisable_vl(void)
 219 {
 220         return 0;
 221 }
 222
 223 static inline int sve_set_current_vl(unsigned long arg)
 224 {
 225         return -EINVAL;
 226 }
 227
 228 static inline int sve_get_current_vl(void)
 229 {
 230         return -EINVAL;
 231 }
 232
 233 static inline int sve_max_vl(void)
 234 {
 235         return -EINVAL;
 236 }
 237
 238 static inline bool sve_vq_available(unsigned int vq) { return false; }
 239
 240 static inline void sve_user_disable(void) { BUILD_BUG(); }
 241 static inline void sve_user_enable(void) { BUILD_BUG(); }
 242
 243 #define sve_cond_update_zcr_vq(val, reg) do { } while (0)
 244
 245 static inline void vec_init_vq_map(enum vec_type t) { }
 246 static inline void vec_update_vq_map(enum vec_type t) { }
 247 static inline int vec_verify_vq_map(enum vec_type t) { return 0; }
 248 static inline void sve_setup(void) { }
 249
 250 #endif /* ! CONFIG_ARM64_SVE */
 251
 252 /* For use by EFI runtime services calls only */
 253 extern void __efi_fpsimd_begin(void);
 254 extern void __efi_fpsimd_end(void);
 255
 256 #endif
 257
 258 #endif