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 ([email protected]),
   6  *               Martin Schwidefsky ([email protected])
   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_ASCE_PRIMARY        0       /* primary asce needs fixup / uaccess */
  18 #define CIF_ASCE_SECONDARY      1       /* secondary asce needs fixup / uaccess */
  19 #define CIF_NOHZ_DELAY          2       /* delay HZ disable for a tick */
  20 #define CIF_FPU                 3       /* restore FPU registers */
  21 #define CIF_IGNORE_IRQ          4       /* ignore interrupt (for udelay) */
  22 #define CIF_ENABLED_WAIT        5       /* in enabled wait state */
  23 #define CIF_MCCK_GUEST          6       /* machine check happening in guest */
  24 #define CIF_DEDICATED_CPU       7       /* this CPU is dedicated */
  25
  26 #define _CIF_ASCE_PRIMARY       BIT(CIF_ASCE_PRIMARY)
  27 #define _CIF_ASCE_SECONDARY     BIT(CIF_ASCE_SECONDARY)
  28 #define _CIF_NOHZ_DELAY         BIT(CIF_NOHZ_DELAY)
  29 #define _CIF_FPU                BIT(CIF_FPU)
  30 #define _CIF_IGNORE_IRQ         BIT(CIF_IGNORE_IRQ)
  31 #define _CIF_ENABLED_WAIT       BIT(CIF_ENABLED_WAIT)
  32 #define _CIF_MCCK_GUEST         BIT(CIF_MCCK_GUEST)
  33 #define _CIF_DEDICATED_CPU      BIT(CIF_DEDICATED_CPU)
  34
  35 #ifndef __ASSEMBLY__
  36
  37 #include <linux/cpumask.h>
  38 #include <linux/linkage.h>
  39 #include <linux/irqflags.h>
  40 #include <asm/cpu.h>
  41 #include <asm/page.h>
  42 #include <asm/ptrace.h>
  43 #include <asm/setup.h>
  44 #include <asm/runtime_instr.h>
  45 #include <asm/fpu/types.h>
  46 #include <asm/fpu/internal.h>
  47
  48 static inline void set_cpu_flag(int flag)
  49 {
  50         S390_lowcore.cpu_flags |= (1UL << flag);
  51 }
  52
  53 static inline void clear_cpu_flag(int flag)
  54 {
  55         S390_lowcore.cpu_flags &= ~(1UL << flag);
  56 }
  57
  58 static inline int test_cpu_flag(int flag)
  59 {
  60         return !!(S390_lowcore.cpu_flags & (1UL << flag));
  61 }
  62
  63 /*
  64  * Test CIF flag of another CPU. The caller needs to ensure that
  65  * CPU hotplug can not happen, e.g. by disabling preemption.
  66  */
  67 static inline int test_cpu_flag_of(int flag, int cpu)
  68 {
  69         struct lowcore *lc = lowcore_ptr[cpu];
  70         return !!(lc->cpu_flags & (1UL << flag));
  71 }
  72
  73 #define arch_needs_cpu() test_cpu_flag(CIF_NOHZ_DELAY)
  74
  75 static inline void get_cpu_id(struct cpuid *ptr)
  76 {
  77         asm volatile("stidp %0" : "=Q" (*ptr));
  78 }
  79
  80 void s390_adjust_jiffies(void);
  81 void s390_update_cpu_mhz(void);
  82 void cpu_detect_mhz_feature(void);
  83
  84 extern const struct seq_operations cpuinfo_op;
  85 extern void execve_tail(void);
  86 extern void __bpon(void);
  87
  88 /*
  89  * User space process size: 2GB for 31 bit, 4TB or 8PT for 64 bit.
  90  */
  91
  92 #define TASK_SIZE_OF(tsk)       (test_tsk_thread_flag(tsk, TIF_31BIT) ? \
  93                                         _REGION3_SIZE : TASK_SIZE_MAX)
  94 #define TASK_UNMAPPED_BASE      (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
  95                                         (_REGION3_SIZE >> 1) : (_REGION2_SIZE >> 1))
  96 #define TASK_SIZE               TASK_SIZE_OF(current)
  97 #define TASK_SIZE_MAX           (-PAGE_SIZE)
  98
  99 #define STACK_TOP               (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
 100                                         _REGION3_SIZE : _REGION2_SIZE)
 101 #define STACK_TOP_MAX           _REGION2_SIZE
 102
 103 #define HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT
 104
 105 typedef unsigned int mm_segment_t;
 106
 107 /*
 108  * Thread structure
 109  */
 110 struct thread_struct {
 111         unsigned int  acrs[NUM_ACRS];
 112         unsigned long ksp;              /* kernel stack pointer             */
 113         unsigned long user_timer;       /* task cputime in user space */
 114         unsigned long guest_timer;      /* task cputime in kvm guest */
 115         unsigned long system_timer;     /* task cputime in kernel space */
 116         unsigned long hardirq_timer;    /* task cputime in hardirq context */
 117         unsigned long softirq_timer;    /* task cputime in softirq context */
 118         unsigned long sys_call_table;   /* system call table address */
 119         mm_segment_t mm_segment;
 120         unsigned long gmap_addr;        /* address of last gmap fault. */
 121         unsigned int gmap_write_flag;   /* gmap fault write indication */
 122         unsigned int gmap_int_code;     /* int code of last gmap fault */
 123         unsigned int gmap_pfault;       /* signal of a pending guest pfault */
 124         /* Per-thread information related to debugging */
 125         struct per_regs per_user;       /* User specified PER registers */
 126         struct per_event per_event;     /* Cause of the last PER trap */
 127         unsigned long per_flags;        /* Flags to control debug behavior */
 128         unsigned int system_call;       /* system call number in signal */
 129         unsigned long last_break;       /* last breaking-event-address. */
 130         /* pfault_wait is used to block the process on a pfault event */
 131         unsigned long pfault_wait;
 132         struct list_head list;
 133         /* cpu runtime instrumentation */
 134         struct runtime_instr_cb *ri_cb;
 135         struct gs_cb *gs_cb;            /* Current guarded storage cb */
 136         struct gs_cb *gs_bc_cb;         /* Broadcast guarded storage cb */
 137         unsigned char trap_tdb[256];    /* Transaction abort diagnose block */
 138         /*
 139          * Warning: 'fpu' is dynamically-sized. It *MUST* be at
 140          * the end.
 141          */
 142         struct fpu fpu;                 /* FP and VX register save area */
 143 };
 144
 145 /* Flag to disable transactions. */
 146 #define PER_FLAG_NO_TE                  1UL
 147 /* Flag to enable random transaction aborts. */
 148 #define PER_FLAG_TE_ABORT_RAND          2UL
 149 /* Flag to specify random transaction abort mode:
 150  * - abort each transaction at a random instruction before TEND if set.
 151  * - abort random transactions at a random instruction if cleared.
 152  */
 153 #define PER_FLAG_TE_ABORT_RAND_TEND     4UL
 154
 155 typedef struct thread_struct thread_struct;
 156
 157 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      8
 158
 159 #define INIT_THREAD {                                                   \
 160         .ksp = sizeof(init_stack) + (unsigned long) &init_stack,        \
 161         .fpu.regs = (void *) init_task.thread.fpu.fprs,                 \
 162         .last_break = 1,                                                \
 163 }
 164
 165 /*
 166  * Do necessary setup to start up a new thread.
 167  */
 168 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {                    \
 169         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS | PSW_MASK_EA | PSW_MASK_BA;    \
 170         regs->psw.addr  = new_psw;                                      \
 171         regs->gprs[15]  = new_stackp;                                   \
 172         execve_tail();                                                  \
 173 } while (0)
 174
 175 #define start_thread31(regs, new_psw, new_stackp) do {                  \
 176         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS | PSW_MASK_BA;                  \
 177         regs->psw.addr  = new_psw;                                      \
 178         regs->gprs[15]  = new_stackp;                                   \
 179         execve_tail();                                                  \
 180 } while (0)
 181
 182 /* Forward declaration, a strange C thing */
 183 struct task_struct;
 184 struct mm_struct;
 185 struct seq_file;
 186 struct pt_regs;
 187
 188 void show_registers(struct pt_regs *regs);
 189 void show_cacheinfo(struct seq_file *m);
 190
 191 /* Free all resources held by a thread. */
 192 static inline void release_thread(struct task_struct *tsk) { }
 193
 194 /* Free guarded storage control block */
 195 void guarded_storage_release(struct task_struct *tsk);
 196
 197 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p);
 198 #define task_pt_regs(tsk) ((struct pt_regs *) \
 199         (task_stack_page(tsk) + THREAD_SIZE) - 1)
 200 #define KSTK_EIP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->psw.addr)
 201 #define KSTK_ESP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->gprs[15])
 202
 203 /* Has task runtime instrumentation enabled ? */
 204 #define is_ri_task(tsk) (!!(tsk)->thread.ri_cb)
 205
 206 static __always_inline unsigned long current_stack_pointer(void)
 207 {
 208         unsigned long sp;
 209
 210         asm volatile("la %0,0(15)" : "=a" (sp));
 211         return sp;
 212 }
 213
 214 static __no_kasan_or_inline unsigned short stap(void)
 215 {
 216         unsigned short cpu_address;
 217
 218         asm volatile("stap %0" : "=Q" (cpu_address));
 219         return cpu_address;
 220 }
 221
 222 #define cpu_relax() barrier()
 223
 224 #define ECAG_CACHE_ATTRIBUTE    0
 225 #define ECAG_CPU_ATTRIBUTE      1
 226
 227 static inline unsigned long __ecag(unsigned int asi, unsigned char parm)
 228 {
 229         unsigned long val;
 230
 231         asm volatile(".insn     rsy,0xeb000000004c,%0,0,0(%1)" /* ecag */
 232                      : "=d" (val) : "a" (asi << 8 | parm));
 233         return val;
 234 }
 235
 236 static inline void psw_set_key(unsigned int key)
 237 {
 238         asm volatile("spka 0(%0)" : : "d" (key));
 239 }
 240
 241 /*
 242  * Set PSW to specified value.
 243  */
 244 static inline void __load_psw(psw_t psw)
 245 {
 246         asm volatile("lpswe %0" : : "Q" (psw) : "cc");
 247 }
 248
 249 /*
 250  * Set PSW mask to specified value, while leaving the
 251  * PSW addr pointing to the next instruction.
 252  */
 253 static __no_kasan_or_inline void __load_psw_mask(unsigned long mask)
 254 {
 255         unsigned long addr;
 256         psw_t psw;
 257
 258         psw.mask = mask;
 259
 260         asm volatile(
 261                 "       larl    %0,1f\n"
 262                 "       stg     %0,%1\n"
 263                 "       lpswe   %2\n"
 264                 "1:"
 265                 : "=&d" (addr), "=Q" (psw.addr) : "Q" (psw) : "memory", "cc");
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Extract current PSW mask
 270  */
 271 static inline unsigned long __extract_psw(void)
 272 {
 273         unsigned int reg1, reg2;
 274
 275         asm volatile("epsw %0,%1" : "=d" (reg1), "=a" (reg2));
 276         return (((unsigned long) reg1) << 32) | ((unsigned long) reg2);
 277 }
 278
 279 static inline void local_mcck_enable(void)
 280 {
 281         __load_psw_mask(__extract_psw() | PSW_MASK_MCHECK);
 282 }
 283
 284 static inline void local_mcck_disable(void)
 285 {
 286         __load_psw_mask(__extract_psw() & ~PSW_MASK_MCHECK);
 287 }
 288
 289 /*
 290  * Rewind PSW instruction address by specified number of bytes.
 291  */
 292 static inline unsigned long __rewind_psw(psw_t psw, unsigned long ilc)
 293 {
 294         unsigned long mask;
 295
 296         mask = (psw.mask & PSW_MASK_EA) ? -1UL :
 297                (psw.mask & PSW_MASK_BA) ? (1UL << 31) - 1 :
 298                                           (1UL << 24) - 1;
 299         return (psw.addr - ilc) & mask;
 300 }
 301
 302 /*
 303  * Function to stop a processor until the next interrupt occurs
 304  */
 305 void enabled_wait(void);
 306
 307 /*
 308  * Function to drop a processor into disabled wait state
 309  */
 310 static __always_inline void __noreturn disabled_wait(void)
 311 {
 312         psw_t psw;
 313
 314         psw.mask = PSW_MASK_BASE | PSW_MASK_WAIT | PSW_MASK_BA | PSW_MASK_EA;
 315         psw.addr = _THIS_IP_;
 316         __load_psw(psw);
 317         while (1);
 318 }
 319
 320 /*
 321  * Basic Machine Check/Program Check Handler.
 322  */
 323
 324 extern void s390_base_pgm_handler(void);
 325 extern void s390_base_ext_handler(void);
 326
 327 extern void (*s390_base_pgm_handler_fn)(void);
 328 extern void (*s390_base_ext_handler_fn)(void);
 329
 330 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0x7fffffffUL
 331
 332 extern int memcpy_real(void *, void *, size_t);
 333 extern void memcpy_absolute(void *, void *, size_t);
 334
 335 #define mem_assign_absolute(dest, val) do {                     \
 336         __typeof__(dest) __tmp = (val);                         \
 337                                                                 \
 338         BUILD_BUG_ON(sizeof(__tmp) != sizeof(val));             \
 339         memcpy_absolute(&(dest), &__tmp, sizeof(__tmp));        \
 340 } while (0)
 341
 342 extern int s390_isolate_bp(void);
 343 extern int s390_isolate_bp_guest(void);
 344
 345 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 346
 347 #endif /* __ASM_S390_PROCESSOR_H */