arch/s390/include/asm/processor.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  *  S390 version
   4  *    Copyright IBM Corp. 1999
   5  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com),
   6  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
   7  *
   8  *  Derived from "include/asm-i386/processor.h"
   9  *    Copyright (C) 1994, Linus Torvalds
  10  */
  11
  12 #ifndef __ASM_S390_PROCESSOR_H
  13 #define __ASM_S390_PROCESSOR_H
  14
  15 #include <linux/bits.h>
  16
  17 #define CIF_NOHZ_DELAY          2       /* delay HZ disable for a tick */
  18 #define CIF_FPU                 3       /* restore FPU registers */
  19 #define CIF_IGNORE_IRQ          4       /* ignore interrupt (for udelay) */
  20 #define CIF_ENABLED_WAIT        5       /* in enabled wait state */
  21 #define CIF_MCCK_GUEST          6       /* machine check happening in guest */
  22 #define CIF_DEDICATED_CPU       7       /* this CPU is dedicated */
  23
  24 #define _CIF_NOHZ_DELAY         BIT(CIF_NOHZ_DELAY)
  25 #define _CIF_FPU                BIT(CIF_FPU)
  26 #define _CIF_IGNORE_IRQ         BIT(CIF_IGNORE_IRQ)
  27 #define _CIF_ENABLED_WAIT       BIT(CIF_ENABLED_WAIT)
  28 #define _CIF_MCCK_GUEST         BIT(CIF_MCCK_GUEST)
  29 #define _CIF_DEDICATED_CPU      BIT(CIF_DEDICATED_CPU)
  30
  31 #ifndef __ASSEMBLY__
  32
  33 #include <linux/cpumask.h>
  34 #include <linux/linkage.h>
  35 #include <linux/irqflags.h>
  36 #include <asm/cpu.h>
  37 #include <asm/page.h>
  38 #include <asm/ptrace.h>
  39 #include <asm/setup.h>
  40 #include <asm/runtime_instr.h>
  41 #include <asm/fpu/types.h>
  42 #include <asm/fpu/internal.h>
  43
  44 static inline void set_cpu_flag(int flag)
  45 {
  46         S390_lowcore.cpu_flags |= (1UL << flag);
  47 }
  48
  49 static inline void clear_cpu_flag(int flag)
  50 {
  51         S390_lowcore.cpu_flags &= ~(1UL << flag);
  52 }
  53
  54 static inline int test_cpu_flag(int flag)
  55 {
  56         return !!(S390_lowcore.cpu_flags & (1UL << flag));
  57 }
  58
  59 /*
  60  * Test CIF flag of another CPU. The caller needs to ensure that
  61  * CPU hotplug can not happen, e.g. by disabling preemption.
  62  */
  63 static inline int test_cpu_flag_of(int flag, int cpu)
  64 {
  65         struct lowcore *lc = lowcore_ptr[cpu];
  66         return !!(lc->cpu_flags & (1UL << flag));
  67 }
  68
  69 #define arch_needs_cpu() test_cpu_flag(CIF_NOHZ_DELAY)
  70
  71 static inline void get_cpu_id(struct cpuid *ptr)
  72 {
  73         asm volatile("stidp %0" : "=Q" (*ptr));
  74 }
  75
  76 void s390_adjust_jiffies(void);
  77 void s390_update_cpu_mhz(void);
  78 void cpu_detect_mhz_feature(void);
  79
  80 extern const struct seq_operations cpuinfo_op;
  81 extern void execve_tail(void);
  82 extern void __bpon(void);
  83
  84 /*
  85  * User space process size: 2GB for 31 bit, 4TB or 8PT for 64 bit.
  86  */
  87
  88 #define TASK_SIZE_OF(tsk)       (test_tsk_thread_flag(tsk, TIF_31BIT) ? \
  89                                         _REGION3_SIZE : TASK_SIZE_MAX)
  90 #define TASK_UNMAPPED_BASE      (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
  91                                         (_REGION3_SIZE >> 1) : (_REGION2_SIZE >> 1))
  92 #define TASK_SIZE               TASK_SIZE_OF(current)
  93 #define TASK_SIZE_MAX           (-PAGE_SIZE)
  94
  95 #define STACK_TOP               (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
  96                                         _REGION3_SIZE : _REGION2_SIZE)
  97 #define STACK_TOP_MAX           _REGION2_SIZE
  98
  99 #define HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT
 100
 101 /*
 102  * Thread structure
 103  */
 104 struct thread_struct {
 105         unsigned int  acrs[NUM_ACRS];
 106         unsigned long ksp;              /* kernel stack pointer             */
 107         unsigned long user_timer;       /* task cputime in user space */
 108         unsigned long guest_timer;      /* task cputime in kvm guest */
 109         unsigned long system_timer;     /* task cputime in kernel space */
 110         unsigned long hardirq_timer;    /* task cputime in hardirq context */
 111         unsigned long softirq_timer;    /* task cputime in softirq context */
 112         unsigned long sys_call_table;   /* system call table address */
 113         unsigned long gmap_addr;        /* address of last gmap fault. */
 114         unsigned int gmap_write_flag;   /* gmap fault write indication */
 115         unsigned int gmap_int_code;     /* int code of last gmap fault */
 116         unsigned int gmap_pfault;       /* signal of a pending guest pfault */
 117         /* Per-thread information related to debugging */
 118         struct per_regs per_user;       /* User specified PER registers */
 119         struct per_event per_event;     /* Cause of the last PER trap */
 120         unsigned long per_flags;        /* Flags to control debug behavior */
 121         unsigned int system_call;       /* system call number in signal */
 122         unsigned long last_break;       /* last breaking-event-address. */
 123         /* pfault_wait is used to block the process on a pfault event */
 124         unsigned long pfault_wait;
 125         struct list_head list;
 126         /* cpu runtime instrumentation */
 127         struct runtime_instr_cb *ri_cb;
 128         struct gs_cb *gs_cb;            /* Current guarded storage cb */
 129         struct gs_cb *gs_bc_cb;         /* Broadcast guarded storage cb */
 130         unsigned char trap_tdb[256];    /* Transaction abort diagnose block */
 131         /*
 132          * Warning: 'fpu' is dynamically-sized. It *MUST* be at
 133          * the end.
 134          */
 135         struct fpu fpu;                 /* FP and VX register save area */
 136 };
 137
 138 /* Flag to disable transactions. */
 139 #define PER_FLAG_NO_TE                  1UL
 140 /* Flag to enable random transaction aborts. */
 141 #define PER_FLAG_TE_ABORT_RAND          2UL
 142 /* Flag to specify random transaction abort mode:
 143  * - abort each transaction at a random instruction before TEND if set.
 144  * - abort random transactions at a random instruction if cleared.
 145  */
 146 #define PER_FLAG_TE_ABORT_RAND_TEND     4UL
 147
 148 typedef struct thread_struct thread_struct;
 149
 150 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      8
 151
 152 #define INIT_THREAD {                                                   \
 153         .ksp = sizeof(init_stack) + (unsigned long) &init_stack,        \
 154         .fpu.regs = (void *) init_task.thread.fpu.fprs,                 \
 155         .last_break = 1,                                                \
 156 }
 157
 158 /*
 159  * Do necessary setup to start up a new thread.
 160  */
 161 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {                    \
 162         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS | PSW_MASK_EA | PSW_MASK_BA;    \
 163         regs->psw.addr  = new_psw;                                      \
 164         regs->gprs[15]  = new_stackp;                                   \
 165         execve_tail();                                                  \
 166 } while (0)
 167
 168 #define start_thread31(regs, new_psw, new_stackp) do {                  \
 169         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS | PSW_MASK_BA;                  \
 170         regs->psw.addr  = new_psw;                                      \
 171         regs->gprs[15]  = new_stackp;                                   \
 172         execve_tail();                                                  \
 173 } while (0)
 174
 175 /* Forward declaration, a strange C thing */
 176 struct task_struct;
 177 struct mm_struct;
 178 struct seq_file;
 179 struct pt_regs;
 180
 181 void show_registers(struct pt_regs *regs);
 182 void show_cacheinfo(struct seq_file *m);
 183
 184 /* Free all resources held by a thread. */
 185 static inline void release_thread(struct task_struct *tsk) { }
 186
 187 /* Free guarded storage control block */
 188 void guarded_storage_release(struct task_struct *tsk);
 189
 190 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p);
 191 #define task_pt_regs(tsk) ((struct pt_regs *) \
 192         (task_stack_page(tsk) + THREAD_SIZE) - 1)
 193 #define KSTK_EIP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->psw.addr)
 194 #define KSTK_ESP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->gprs[15])
 195
 196 /* Has task runtime instrumentation enabled ? */
 197 #define is_ri_task(tsk) (!!(tsk)->thread.ri_cb)
 198
 199 static __always_inline unsigned long current_stack_pointer(void)
 200 {
 201         unsigned long sp;
 202
 203         asm volatile("la %0,0(15)" : "=a" (sp));
 204         return sp;
 205 }
 206
 207 static __no_kasan_or_inline unsigned short stap(void)
 208 {
 209         unsigned short cpu_address;
 210
 211         asm volatile("stap %0" : "=Q" (cpu_address));
 212         return cpu_address;
 213 }
 214
 215 #define cpu_relax() barrier()
 216
 217 #define ECAG_CACHE_ATTRIBUTE    0
 218 #define ECAG_CPU_ATTRIBUTE      1
 219
 220 static inline unsigned long __ecag(unsigned int asi, unsigned char parm)
 221 {
 222         unsigned long val;
 223
 224         asm volatile(".insn     rsy,0xeb000000004c,%0,0,0(%1)" /* ecag */
 225                      : "=d" (val) : "a" (asi << 8 | parm));
 226         return val;
 227 }
 228
 229 static inline void psw_set_key(unsigned int key)
 230 {
 231         asm volatile("spka 0(%0)" : : "d" (key));
 232 }
 233
 234 /*
 235  * Set PSW to specified value.
 236  */
 237 static inline void __load_psw(psw_t psw)
 238 {
 239         asm volatile("lpswe %0" : : "Q" (psw) : "cc");
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Set PSW mask to specified value, while leaving the
 244  * PSW addr pointing to the next instruction.
 245  */
 246 static __no_kasan_or_inline void __load_psw_mask(unsigned long mask)
 247 {
 248         unsigned long addr;
 249         psw_t psw;
 250
 251         psw.mask = mask;
 252
 253         asm volatile(
 254                 "       larl    %0,1f\n"
 255                 "       stg     %0,%1\n"
 256                 "       lpswe   %2\n"
 257                 "1:"
 258                 : "=&d" (addr), "=Q" (psw.addr) : "Q" (psw) : "memory", "cc");
 259 }
 260
 261 /*
 262  * Extract current PSW mask
 263  */
 264 static inline unsigned long __extract_psw(void)
 265 {
 266         unsigned int reg1, reg2;
 267
 268         asm volatile("epsw %0,%1" : "=d" (reg1), "=a" (reg2));
 269         return (((unsigned long) reg1) << 32) | ((unsigned long) reg2);
 270 }
 271
 272 static inline void local_mcck_enable(void)
 273 {
 274         __load_psw_mask(__extract_psw() | PSW_MASK_MCHECK);
 275 }
 276
 277 static inline void local_mcck_disable(void)
 278 {
 279         __load_psw_mask(__extract_psw() & ~PSW_MASK_MCHECK);
 280 }
 281
 282 /*
 283  * Rewind PSW instruction address by specified number of bytes.
 284  */
 285 static inline unsigned long __rewind_psw(psw_t psw, unsigned long ilc)
 286 {
 287         unsigned long mask;
 288
 289         mask = (psw.mask & PSW_MASK_EA) ? -1UL :
 290                (psw.mask & PSW_MASK_BA) ? (1UL << 31) - 1 :
 291                                           (1UL << 24) - 1;
 292         return (psw.addr - ilc) & mask;
 293 }
 294
 295 /*
 296  * Function to stop a processor until the next interrupt occurs
 297  */
 298 void enabled_wait(void);
 299
 300 /*
 301  * Function to drop a processor into disabled wait state
 302  */
 303 static __always_inline void __noreturn disabled_wait(void)
 304 {
 305         psw_t psw;
 306
 307         psw.mask = PSW_MASK_BASE | PSW_MASK_WAIT | PSW_MASK_BA | PSW_MASK_EA;
 308         psw.addr = _THIS_IP_;
 309         __load_psw(psw);
 310         while (1);
 311 }
 312
 313 /*
 314  * Basic Program Check Handler.
 315  */
 316 extern void s390_base_pgm_handler(void);
 317 extern void (*s390_base_pgm_handler_fn)(void);
 318
 319 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0x7fffffffUL
 320
 321 extern int memcpy_real(void *, void *, size_t);
 322 extern void memcpy_absolute(void *, void *, size_t);
 323
 324 #define mem_assign_absolute(dest, val) do {                     \
 325         __typeof__(dest) __tmp = (val);                         \
 326                                                                 \
 327         BUILD_BUG_ON(sizeof(__tmp) != sizeof(val));             \
 328         memcpy_absolute(&(dest), &__tmp, sizeof(__tmp));        \
 329 } while (0)
 330
 331 extern int s390_isolate_bp(void);
 332 extern int s390_isolate_bp_guest(void);
 333
 334 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 335
 336 #endif /* __ASM_S390_PROCESSOR_H */