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 #ifndef __ASSEMBLY__
  30
  31 #include <linux/cpumask.h>
  32 #include <linux/linkage.h>
  33 #include <linux/irqflags.h>
  34 #include <asm/cpu.h>
  35 #include <asm/page.h>
  36 #include <asm/ptrace.h>
  37 #include <asm/setup.h>
  38 #include <asm/runtime_instr.h>
  39 #include <asm/fpu/types.h>
  40 #include <asm/fpu/internal.h>
  41 #include <asm/irqflags.h>
  42
  43 typedef long (*sys_call_ptr_t)(struct pt_regs *regs);
  44
  45 static inline void set_cpu_flag(int flag)
  46 {
  47         S390_lowcore.cpu_flags |= (1UL << flag);
  48 }
  49
  50 static inline void clear_cpu_flag(int flag)
  51 {
  52         S390_lowcore.cpu_flags &= ~(1UL << flag);
  53 }
  54
  55 static inline int test_cpu_flag(int flag)
  56 {
  57         return !!(S390_lowcore.cpu_flags & (1UL << flag));
  58 }
  59
  60 /*
  61  * Test CIF flag of another CPU. The caller needs to ensure that
  62  * CPU hotplug can not happen, e.g. by disabling preemption.
  63  */
  64 static inline int test_cpu_flag_of(int flag, int cpu)
  65 {
  66         struct lowcore *lc = lowcore_ptr[cpu];
  67         return !!(lc->cpu_flags & (1UL << flag));
  68 }
  69
  70 #define arch_needs_cpu() test_cpu_flag(CIF_NOHZ_DELAY)
  71
  72 static inline void get_cpu_id(struct cpuid *ptr)
  73 {
  74         asm volatile("stidp %0" : "=Q" (*ptr));
  75 }
  76
  77 void s390_adjust_jiffies(void);
  78 void s390_update_cpu_mhz(void);
  79 void cpu_detect_mhz_feature(void);
  80
  81 extern const struct seq_operations cpuinfo_op;
  82 extern void execve_tail(void);
  83 extern void __bpon(void);
  84
  85 /*
  86  * User space process size: 2GB for 31 bit, 4TB or 8PT for 64 bit.
  87  */
  88
  89 #define TASK_SIZE_OF(tsk)       (test_tsk_thread_flag(tsk, TIF_31BIT) ? \
  90                                         _REGION3_SIZE : TASK_SIZE_MAX)
  91 #define TASK_UNMAPPED_BASE      (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
  92                                         (_REGION3_SIZE >> 1) : (_REGION2_SIZE >> 1))
  93 #define TASK_SIZE               TASK_SIZE_OF(current)
  94 #define TASK_SIZE_MAX           (-PAGE_SIZE)
  95
  96 #define STACK_TOP               (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
  97                                         _REGION3_SIZE : _REGION2_SIZE)
  98 #define STACK_TOP_MAX           _REGION2_SIZE
  99
 100 #define HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT
 101
 102 /*
 103  * Thread structure
 104  */
 105 struct thread_struct {
 106         unsigned int  acrs[NUM_ACRS];
 107         unsigned long ksp;                      /* kernel stack pointer */
 108         unsigned long user_timer;               /* task cputime in user space */
 109         unsigned long guest_timer;              /* task cputime in kvm guest */
 110         unsigned long system_timer;             /* task cputime in kernel space */
 111         unsigned long hardirq_timer;            /* task cputime in hardirq context */
 112         unsigned long softirq_timer;            /* task cputime in softirq context */
 113         const sys_call_ptr_t *sys_call_table;   /* system call table address */
 114         unsigned long gmap_addr;                /* address of last gmap fault. */
 115         unsigned int gmap_write_flag;           /* gmap fault write indication */
 116         unsigned int gmap_int_code;             /* int code of last gmap fault */
 117         unsigned int gmap_pfault;               /* signal of a pending guest pfault */
 118
 119         /* Per-thread information related to debugging */
 120         struct per_regs per_user;               /* User specified PER registers */
 121         struct per_event per_event;             /* Cause of the last PER trap */
 122         unsigned long per_flags;                /* Flags to control debug behavior */
 123         unsigned int system_call;               /* system call number in signal */
 124         unsigned long last_break;               /* last breaking-event-address. */
 125         /* pfault_wait is used to block the process on a pfault event */
 126         unsigned long pfault_wait;
 127         struct list_head list;
 128         /* cpu runtime instrumentation */
 129         struct runtime_instr_cb *ri_cb;
 130         struct gs_cb *gs_cb;                    /* Current guarded storage cb */
 131         struct gs_cb *gs_bc_cb;                 /* Broadcast guarded storage cb */
 132         struct pgm_tdb trap_tdb;                /* Transaction abort diagnose block */
 133         /*
 134          * Warning: 'fpu' is dynamically-sized. It *MUST* be at
 135          * the end.
 136          */
 137         struct fpu fpu;                 /* FP and VX register save area */
 138 };
 139
 140 /* Flag to disable transactions. */
 141 #define PER_FLAG_NO_TE                  1UL
 142 /* Flag to enable random transaction aborts. */
 143 #define PER_FLAG_TE_ABORT_RAND          2UL
 144 /* Flag to specify random transaction abort mode:
 145  * - abort each transaction at a random instruction before TEND if set.
 146  * - abort random transactions at a random instruction if cleared.
 147  */
 148 #define PER_FLAG_TE_ABORT_RAND_TEND     4UL
 149
 150 typedef struct thread_struct thread_struct;
 151
 152 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      8
 153
 154 #define INIT_THREAD {                                                   \
 155         .ksp = sizeof(init_stack) + (unsigned long) &init_stack,        \
 156         .fpu.regs = (void *) init_task.thread.fpu.fprs,                 \
 157         .last_break = 1,                                                \
 158 }
 159
 160 /*
 161  * Do necessary setup to start up a new thread.
 162  */
 163 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {                    \
 164         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS | PSW_MASK_EA | PSW_MASK_BA;    \
 165         regs->psw.addr  = new_psw;                                      \
 166         regs->gprs[15]  = new_stackp;                                   \
 167         execve_tail();                                                  \
 168 } while (0)
 169
 170 #define start_thread31(regs, new_psw, new_stackp) do {                  \
 171         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS | PSW_MASK_BA;                  \
 172         regs->psw.addr  = new_psw;                                      \
 173         regs->gprs[15]  = new_stackp;                                   \
 174         execve_tail();                                                  \
 175 } while (0)
 176
 177 /* Forward declaration, a strange C thing */
 178 struct task_struct;
 179 struct mm_struct;
 180 struct seq_file;
 181 struct pt_regs;
 182
 183 void show_registers(struct pt_regs *regs);
 184 void show_cacheinfo(struct seq_file *m);
 185
 186 /* Free all resources held by a thread. */
 187 static inline void release_thread(struct task_struct *tsk) { }
 188
 189 /* Free guarded storage control block */
 190 void guarded_storage_release(struct task_struct *tsk);
 191 void gs_load_bc_cb(struct pt_regs *regs);
 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 /* Has task runtime instrumentation enabled ? */
 200 #define is_ri_task(tsk) (!!(tsk)->thread.ri_cb)
 201
 202 static __always_inline unsigned long current_stack_pointer(void)
 203 {
 204         unsigned long sp;
 205
 206         asm volatile("la %0,0(15)" : "=a" (sp));
 207         return sp;
 208 }
 209
 210 static __always_inline unsigned short stap(void)
 211 {
 212         unsigned short cpu_address;
 213
 214         asm volatile("stap %0" : "=Q" (cpu_address));
 215         return cpu_address;
 216 }
 217
 218 #define cpu_relax() barrier()
 219
 220 #define ECAG_CACHE_ATTRIBUTE    0
 221 #define ECAG_CPU_ATTRIBUTE      1
 222
 223 static inline unsigned long __ecag(unsigned int asi, unsigned char parm)
 224 {
 225         unsigned long val;
 226
 227         asm volatile(".insn     rsy,0xeb000000004c,%0,0,0(%1)" /* ecag */
 228                      : "=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)(void);
 316
 317 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0x7fffffffUL
 318
 319 extern int memcpy_real(void *, void *, size_t);
 320 extern void memcpy_absolute(void *, void *, size_t);
 321
 322 #define mem_assign_absolute(dest, val) do {                     \
 323         __typeof__(dest) __tmp = (val);                         \
 324                                                                 \
 325         BUILD_BUG_ON(sizeof(__tmp) != sizeof(val));             \
 326         memcpy_absolute(&(dest), &__tmp, sizeof(__tmp));        \
 327 } while (0)
 328
 329 extern int s390_isolate_bp(void);
 330 extern int s390_isolate_bp_guest(void);
 331
 332 static __always_inline bool regs_irqs_disabled(struct pt_regs *regs)
 333 {
 334         return arch_irqs_disabled_flags(regs->psw.mask);
 335 }
 336
 337 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 338
 339 #endif /* __ASM_S390_PROCESSOR_H */