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_ENABLED_WAIT        5       /* in enabled wait state */
  20 #define CIF_MCCK_GUEST          6       /* machine check happening in guest */
  21 #define CIF_DEDICATED_CPU       7       /* this CPU is dedicated */
  22
  23 #define _CIF_NOHZ_DELAY         BIT(CIF_NOHZ_DELAY)
  24 #define _CIF_FPU                BIT(CIF_FPU)
  25 #define _CIF_ENABLED_WAIT       BIT(CIF_ENABLED_WAIT)
  26 #define _CIF_MCCK_GUEST         BIT(CIF_MCCK_GUEST)
  27 #define _CIF_DEDICATED_CPU      BIT(CIF_DEDICATED_CPU)
  28
  29 #define RESTART_FLAG_CTLREGS    _AC(1 << 0, U)
  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 #include <asm/irqflags.h>
  44
  45 typedef long (*sys_call_ptr_t)(struct pt_regs *regs);
  46
  47 static inline void set_cpu_flag(int flag)
  48 {
  49         S390_lowcore.cpu_flags |= (1UL << flag);
  50 }
  51
  52 static inline void clear_cpu_flag(int flag)
  53 {
  54         S390_lowcore.cpu_flags &= ~(1UL << flag);
  55 }
  56
  57 static inline int test_cpu_flag(int flag)
  58 {
  59         return !!(S390_lowcore.cpu_flags & (1UL << flag));
  60 }
  61
  62 /*
  63  * Test CIF flag of another CPU. The caller needs to ensure that
  64  * CPU hotplug can not happen, e.g. by disabling preemption.
  65  */
  66 static inline int test_cpu_flag_of(int flag, int cpu)
  67 {
  68         struct lowcore *lc = lowcore_ptr[cpu];
  69         return !!(lc->cpu_flags & (1UL << flag));
  70 }
  71
  72 #define arch_needs_cpu() test_cpu_flag(CIF_NOHZ_DELAY)
  73
  74 static inline void get_cpu_id(struct cpuid *ptr)
  75 {
  76         asm volatile("stidp %0" : "=Q" (*ptr));
  77 }
  78
  79 void s390_adjust_jiffies(void);
  80 void s390_update_cpu_mhz(void);
  81 void cpu_detect_mhz_feature(void);
  82
  83 extern const struct seq_operations cpuinfo_op;
  84 extern void execve_tail(void);
  85 extern void __bpon(void);
  86
  87 /*
  88  * User space process size: 2GB for 31 bit, 4TB or 8PT for 64 bit.
  89  */
  90
  91 #define TASK_SIZE               (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
  92                                         _REGION3_SIZE : TASK_SIZE_MAX)
  93 #define TASK_UNMAPPED_BASE      (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
  94                                         (_REGION3_SIZE >> 1) : (_REGION2_SIZE >> 1))
  95 #define TASK_SIZE_MAX           (-PAGE_SIZE)
  96
  97 #define STACK_TOP               (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
  98                                         _REGION3_SIZE : _REGION2_SIZE)
  99 #define STACK_TOP_MAX           _REGION2_SIZE
 100
 101 #define HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT
 102
 103 /*
 104  * Thread structure
 105  */
 106 struct thread_struct {
 107         unsigned int  acrs[NUM_ACRS];
 108         unsigned long ksp;                      /* kernel stack pointer */
 109         unsigned long user_timer;               /* task cputime in user space */
 110         unsigned long guest_timer;              /* task cputime in kvm guest */
 111         unsigned long system_timer;             /* task cputime in kernel space */
 112         unsigned long hardirq_timer;            /* task cputime in hardirq context */
 113         unsigned long softirq_timer;            /* task cputime in softirq context */
 114         const sys_call_ptr_t *sys_call_table;   /* system call table address */
 115         unsigned long gmap_addr;                /* address of last gmap fault. */
 116         unsigned int gmap_write_flag;           /* gmap fault write indication */
 117         unsigned int gmap_int_code;             /* int code of last gmap fault */
 118         unsigned int gmap_pfault;               /* signal of a pending guest pfault */
 119
 120         /* Per-thread information related to debugging */
 121         struct per_regs per_user;               /* User specified PER registers */
 122         struct per_event per_event;             /* Cause of the last PER trap */
 123         unsigned long per_flags;                /* Flags to control debug behavior */
 124         unsigned int system_call;               /* system call number in signal */
 125         unsigned long last_break;               /* last breaking-event-address. */
 126         /* pfault_wait is used to block the process on a pfault event */
 127         unsigned long pfault_wait;
 128         struct list_head list;
 129         /* cpu runtime instrumentation */
 130         struct runtime_instr_cb *ri_cb;
 131         struct gs_cb *gs_cb;                    /* Current guarded storage cb */
 132         struct gs_cb *gs_bc_cb;                 /* Broadcast guarded storage cb */
 133         struct pgm_tdb trap_tdb;                /* Transaction abort diagnose block */
 134         /*
 135          * Warning: 'fpu' is dynamically-sized. It *MUST* be at
 136          * the end.
 137          */
 138         struct fpu fpu;                 /* FP and VX register save area */
 139 };
 140
 141 /* Flag to disable transactions. */
 142 #define PER_FLAG_NO_TE                  1UL
 143 /* Flag to enable random transaction aborts. */
 144 #define PER_FLAG_TE_ABORT_RAND          2UL
 145 /* Flag to specify random transaction abort mode:
 146  * - abort each transaction at a random instruction before TEND if set.
 147  * - abort random transactions at a random instruction if cleared.
 148  */
 149 #define PER_FLAG_TE_ABORT_RAND_TEND     4UL
 150
 151 typedef struct thread_struct thread_struct;
 152
 153 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      8
 154
 155 #define INIT_THREAD {                                                   \
 156         .ksp = sizeof(init_stack) + (unsigned long) &init_stack,        \
 157         .fpu.regs = (void *) init_task.thread.fpu.fprs,                 \
 158         .last_break = 1,                                                \
 159 }
 160
 161 /*
 162  * Do necessary setup to start up a new thread.
 163  */
 164 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {                    \
 165         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS | PSW_MASK_EA | PSW_MASK_BA;    \
 166         regs->psw.addr  = new_psw;                                      \
 167         regs->gprs[15]  = new_stackp;                                   \
 168         execve_tail();                                                  \
 169 } while (0)
 170
 171 #define start_thread31(regs, new_psw, new_stackp) do {                  \
 172         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS | PSW_MASK_BA;                  \
 173         regs->psw.addr  = new_psw;                                      \
 174         regs->gprs[15]  = new_stackp;                                   \
 175         execve_tail();                                                  \
 176 } while (0)
 177
 178 /* Forward declaration, a strange C thing */
 179 struct task_struct;
 180 struct mm_struct;
 181 struct seq_file;
 182 struct pt_regs;
 183
 184 void show_registers(struct pt_regs *regs);
 185 void show_cacheinfo(struct seq_file *m);
 186
 187 /* Free all resources held by a thread. */
 188 static inline void release_thread(struct task_struct *tsk) { }
 189
 190 /* Free guarded storage control block */
 191 void guarded_storage_release(struct task_struct *tsk);
 192 void gs_load_bc_cb(struct pt_regs *regs);
 193
 194 unsigned long __get_wchan(struct task_struct *p);
 195 #define task_pt_regs(tsk) ((struct pt_regs *) \
 196         (task_stack_page(tsk) + THREAD_SIZE) - 1)
 197 #define KSTK_EIP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->psw.addr)
 198 #define KSTK_ESP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->gprs[15])
 199
 200 /* Has task runtime instrumentation enabled ? */
 201 #define is_ri_task(tsk) (!!(tsk)->thread.ri_cb)
 202
 203 static __always_inline unsigned long current_stack_pointer(void)
 204 {
 205         unsigned long sp;
 206
 207         asm volatile("la %0,0(15)" : "=a" (sp));
 208         return sp;
 209 }
 210
 211 static __always_inline unsigned short stap(void)
 212 {
 213         unsigned short cpu_address;
 214
 215         asm volatile("stap %0" : "=Q" (cpu_address));
 216         return cpu_address;
 217 }
 218
 219 #define cpu_relax() barrier()
 220
 221 #define ECAG_CACHE_ATTRIBUTE    0
 222 #define ECAG_CPU_ATTRIBUTE      1
 223
 224 static inline unsigned long __ecag(unsigned int asi, unsigned char parm)
 225 {
 226         unsigned long val;
 227
 228         asm volatile("ecag %0,0,0(%1)" : "=d" (val) : "a" (asi << 8 | parm));
 229         return val;
 230 }
 231
 232 static inline void psw_set_key(unsigned int key)
 233 {
 234         asm volatile("spka 0(%0)" : : "d" (key));
 235 }
 236
 237 /*
 238  * Set PSW to specified value.
 239  */
 240 static inline void __load_psw(psw_t psw)
 241 {
 242         asm volatile("lpswe %0" : : "Q" (psw) : "cc");
 243 }
 244
 245 /*
 246  * Set PSW mask to specified value, while leaving the
 247  * PSW addr pointing to the next instruction.
 248  */
 249 static __always_inline void __load_psw_mask(unsigned long mask)
 250 {
 251         unsigned long addr;
 252         psw_t psw;
 253
 254         psw.mask = mask;
 255
 256         asm volatile(
 257                 "       larl    %0,1f\n"
 258                 "       stg     %0,%1\n"
 259                 "       lpswe   %2\n"
 260                 "1:"
 261                 : "=&d" (addr), "=Q" (psw.addr) : "Q" (psw) : "memory", "cc");
 262 }
 263
 264 /*
 265  * Extract current PSW mask
 266  */
 267 static inline unsigned long __extract_psw(void)
 268 {
 269         unsigned int reg1, reg2;
 270
 271         asm volatile("epsw %0,%1" : "=d" (reg1), "=a" (reg2));
 272         return (((unsigned long) reg1) << 32) | ((unsigned long) reg2);
 273 }
 274
 275 static inline void local_mcck_enable(void)
 276 {
 277         __load_psw_mask(__extract_psw() | PSW_MASK_MCHECK);
 278 }
 279
 280 static inline void local_mcck_disable(void)
 281 {
 282         __load_psw_mask(__extract_psw() & ~PSW_MASK_MCHECK);
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Rewind PSW instruction address by specified number of bytes.
 287  */
 288 static inline unsigned long __rewind_psw(psw_t psw, unsigned long ilc)
 289 {
 290         unsigned long mask;
 291
 292         mask = (psw.mask & PSW_MASK_EA) ? -1UL :
 293                (psw.mask & PSW_MASK_BA) ? (1UL << 31) - 1 :
 294                                           (1UL << 24) - 1;
 295         return (psw.addr - ilc) & mask;
 296 }
 297
 298 /*
 299  * Function to drop a processor into disabled wait state
 300  */
 301 static __always_inline void __noreturn disabled_wait(void)
 302 {
 303         psw_t psw;
 304
 305         psw.mask = PSW_MASK_BASE | PSW_MASK_WAIT | PSW_MASK_BA | PSW_MASK_EA;
 306         psw.addr = _THIS_IP_;
 307         __load_psw(psw);
 308         while (1);
 309 }
 310
 311 /*
 312  * Basic Program Check Handler.
 313  */
 314 extern void s390_base_pgm_handler(void);
 315 extern void (*s390_base_pgm_handler_fn)(struct pt_regs *regs);
 316
 317 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0x7fffffffUL
 318
 319 extern int memcpy_real(void *, unsigned long, size_t);
 320 extern void memcpy_absolute(void *, void *, size_t);
 321
 322 #define put_abs_lowcore(member, x) do {                                 \
 323         unsigned long __abs_address = offsetof(struct lowcore, member); \
 324         __typeof__(((struct lowcore *)0)->member) __tmp = (x);          \
 325                                                                         \
 326         memcpy_absolute(__va(__abs_address), &__tmp, sizeof(__tmp));    \
 327 } while (0)
 328
 329 #define get_abs_lowcore(x, member) do {                                 \
 330         unsigned long __abs_address = offsetof(struct lowcore, member); \
 331         __typeof__(((struct lowcore *)0)->member) *__ptr = &(x);        \
 332                                                                         \
 333         memcpy_absolute(__ptr, __va(__abs_address), sizeof(*__ptr));    \
 334 } while (0)
 335
 336 extern int s390_isolate_bp(void);
 337 extern int s390_isolate_bp_guest(void);
 338
 339 static __always_inline bool regs_irqs_disabled(struct pt_regs *regs)
 340 {
 341         return arch_irqs_disabled_flags(regs->psw.mask);
 342 }
 343
 344 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 345
 346 #endif /* __ASM_S390_PROCESSOR_H */