arch/arm/nwfpe/entry.S

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
   2 /*
   3     NetWinder Floating Point Emulator
   4     (c) Rebel.COM, 1998
   5     (c) 1998, 1999 Philip Blundell
   6
   7     Direct questions, comments to Scott Bambrough <[email protected]>
   8
   9 */
  10 #include <linux/linkage.h>
  11 #include <asm/assembler.h>
  12 #include <asm/opcodes.h>
  13
  14 /* This is the kernel's entry point into the floating point emulator.
  15 It is called from the kernel with code similar to this:
  16
  17         sub     r4, r5, #4
  18         ldrt    r0, [r4]                        @ r0  = instruction
  19         adrsvc  al, r9, ret_from_exception      @ r9  = normal FP return
  20         adrsvc  al, lr, fpundefinstr            @ lr  = undefined instr return
  21
  22         get_current_task r10
  23         mov     r8, #1
  24         strb    r8, [r10, #TSK_USED_MATH]       @ set current->used_math
  25         add     r10, r10, #TSS_FPESAVE          @ r10 = workspace
  26         ldr     r4, .LC2
  27         ldr     pc, [r4]                        @ Call FP emulator entry point
  28
  29 The kernel expects the emulator to return via one of two possible
  30 points of return it passes to the emulator.  The emulator, if
  31 successful in its emulation, jumps to ret_from_exception (passed in
  32 r9) and the kernel takes care of returning control from the trap to
  33 the user code.  If the emulator is unable to emulate the instruction,
  34 it returns via _fpundefinstr (passed via lr) and the kernel halts the
  35 user program with a core dump.
  36
  37 On entry to the emulator r10 points to an area of private FP workspace
  38 reserved in the thread structure for this process.  This is where the
  39 emulator saves its registers across calls.  The first word of this area
  40 is used as a flag to detect the first time a process uses floating point,
  41 so that the emulator startup cost can be avoided for tasks that don't
  42 want it.
  43
  44 This routine does three things:
  45
  46 1) The kernel has created a struct pt_regs on the stack and saved the
  47 user registers into it.  See /usr/include/asm/proc/ptrace.h for details.
  48
  49 2) It calls EmulateAll to emulate a floating point instruction.
  50 EmulateAll returns 1 if the emulation was successful, or 0 if not.
  51
  52 3) If an instruction has been emulated successfully, it looks ahead at
  53 the next instruction.  If it is a floating point instruction, it
  54 executes the instruction, without returning to user space.  In this
  55 way it repeatedly looks ahead and executes floating point instructions
  56 until it encounters a non floating point instruction, at which time it
  57 returns via _fpreturn.
  58
  59 This is done to reduce the effect of the trap overhead on each
  60 floating point instructions.  GCC attempts to group floating point
  61 instructions to allow the emulator to spread the cost of the trap over
  62 several floating point instructions.  */
  63
  64 #include <asm/asm-offsets.h>
  65
  66         .globl  nwfpe_enter
  67 nwfpe_enter:
  68         mov     r4, lr                  @ save the failure-return addresses
  69         mov     sl, sp                  @ we access the registers via 'sl'
  70
  71         ldr     r5, [sp, #S_PC]         @ get contents of PC;
  72         mov     r6, r0                  @ save the opcode
  73 emulate:
  74         ldr     r1, [sp, #S_PSR]        @ fetch the PSR
  75         bl      arm_check_condition     @ check the condition
  76         cmp     r0, #ARM_OPCODE_CONDTEST_PASS   @ condition passed?
  77
  78         @ if condition code failed to match, next insn
  79         bne     next                    @ get the next instruction;
  80
  81         mov     r0, r6                  @ prepare for EmulateAll()
  82         bl      EmulateAll              @ emulate the instruction
  83         cmp     r0, #0                  @ was emulation successful
  84         reteq   r4                      @ no, return failure
  85
  86 next:
  87         uaccess_enable r3
  88 .Lx1:   ldrt    r6, [r5], #4            @ get the next instruction and
  89                                         @ increment PC
  90         uaccess_disable r3
  91         and     r2, r6, #0x0F000000     @ test for FP insns
  92         teq     r2, #0x0C000000
  93         teqne   r2, #0x0D000000
  94         teqne   r2, #0x0E000000
  95         retne   r9                      @ return ok if not a fp insn
  96
  97         str     r5, [sp, #S_PC]         @ update PC copy in regs
  98
  99         mov     r0, r6                  @ save a copy
 100         b       emulate                 @ check condition and emulate
 101
 102         @ We need to be prepared for the instructions at .Lx1 and .Lx2
 103         @ to fault.  Emit the appropriate exception gunk to fix things up.
 104         @ ??? For some reason, faults can happen at .Lx2 even with a
 105         @ plain LDR instruction.  Weird, but it seems harmless.
 106         .pushsection .text.fixup,"ax"
 107         .align  2
 108 .Lrep:  str     r4, [sp, #S_PC]         @ retry current instruction
 109 .Lfix:  ret     r9                      @ let the user eat segfaults
 110         .popsection
 111
 112         .pushsection __ex_table,"a"
 113         .align  3
 114         .long   .Lx1, .Lfix
 115         .popsection
 116
 117         @
 118         @ Check whether the instruction is a co-processor instruction.
 119         @ If yes, we need to call the relevant co-processor handler.
 120         @ Only FPE instructions are dispatched here, everything else
 121         @ is handled by undef hooks.
 122         @
 123         @ Emulators may wish to make use of the following registers:
 124         @  r4  = PC value to resume execution after successful emulation
 125         @  r9  = normal "successful" return address
 126         @  lr  = unrecognised instruction return address
 127         @ IRQs enabled, FIQs enabled.
 128         @
 129 ENTRY(call_fpe)
 130         mov     r2, r4
 131         sub     r4, r4, #4                      @ ARM instruction at user PC - 4
 132 USERL(  .Lrep,  ldrt r0, [r4])                  @ load opcode from user space
 133 ARM_BE8(rev     r0, r0)                         @ little endian instruction
 134
 135         uaccess_disable ip
 136
 137         get_thread_info r10                     @ get current thread
 138         tst     r0, #0x08000000                 @ only CDP/CPRT/LDC/STC have bit 27
 139         reteq   lr
 140         and     r8, r0, #0x00000f00             @ mask out CP number
 141 #ifdef CONFIG_IWMMXT
 142         @ Test if we need to give access to iWMMXt coprocessors
 143         ldr     r5, [r10, #TI_FLAGS]
 144         rsbs    r7, r8, #(1 << 8)               @ CP 0 or 1 only
 145         movscs  r7, r5, lsr #(TIF_USING_IWMMXT + 1)
 146         movcs   r0, sp                          @ pass struct pt_regs
 147         bcs     iwmmxt_task_enable
 148 #endif
 149         add     pc, pc, r8, lsr #6
 150         nop
 151
 152         ret     lr                              @ CP#0
 153         b       do_fpe                          @ CP#1 (FPE)
 154         b       do_fpe                          @ CP#2 (FPE)
 155         ret     lr                              @ CP#3
 156         ret     lr                              @ CP#4
 157         ret     lr                              @ CP#5
 158         ret     lr                              @ CP#6
 159         ret     lr                              @ CP#7
 160         ret     lr                              @ CP#8
 161         ret     lr                              @ CP#9
 162         ret     lr                              @ CP#10 (VFP)
 163         ret     lr                              @ CP#11 (VFP)
 164         ret     lr                              @ CP#12
 165         ret     lr                              @ CP#13
 166         ret     lr                              @ CP#14 (Debug)
 167         ret     lr                              @ CP#15 (Control)
 168
 169 do_fpe:
 170         add     r10, r10, #TI_FPSTATE           @ r10 = workspace
 171         ldr_va  pc, fp_enter, tmp=r4            @ Call FP module USR entry point
 172
 173         @
 174         @ The FP module is called with these registers set:
 175         @  r0  = instruction
 176         @  r2  = PC+4
 177         @  r9  = normal "successful" return address
 178         @  r10 = FP workspace
 179         @  lr  = unrecognised FP instruction return address
 180         @
 181
 182         .pushsection .data
 183         .align  2
 184 ENTRY(fp_enter)
 185         .word   no_fp
 186         .popsection
 187
 188 no_fp:
 189         ret     lr
 190 ENDPROC(no_fp)