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 unsigned long vdso_size(void);
  87
  88 /*
  89  * User space process size: 2GB for 31 bit, 4TB or 8PT for 64 bit.
  90  */
  91
  92 #define TASK_SIZE               (test_thread_flag(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_MAX           (-PAGE_SIZE)
  97
  98 #define VDSO_BASE               (STACK_TOP + PAGE_SIZE)
  99 #define VDSO_LIMIT              (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? _REGION3_SIZE : _REGION2_SIZE)
 100 #define STACK_TOP               (VDSO_LIMIT - vdso_size() - PAGE_SIZE)
 101 #define STACK_TOP_MAX           (_REGION2_SIZE - vdso_size() - PAGE_SIZE)
 102
 103 #define HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT
 104
 105 /*
 106  * Thread structure
 107  */
 108 struct thread_struct {
 109         unsigned int  acrs[NUM_ACRS];
 110         unsigned long ksp;                      /* kernel stack pointer */
 111         unsigned long user_timer;               /* task cputime in user space */
 112         unsigned long guest_timer;              /* task cputime in kvm guest */
 113         unsigned long system_timer;             /* task cputime in kernel space */
 114         unsigned long hardirq_timer;            /* task cputime in hardirq context */
 115         unsigned long softirq_timer;            /* task cputime in softirq context */
 116         const sys_call_ptr_t *sys_call_table;   /* system call table address */
 117         unsigned long gmap_addr;                /* address of last gmap fault. */
 118         unsigned int gmap_write_flag;           /* gmap fault write indication */
 119         unsigned int gmap_int_code;             /* int code of last gmap fault */
 120         unsigned int gmap_pfault;               /* signal of a pending guest pfault */
 121
 122         /* Per-thread information related to debugging */
 123         struct per_regs per_user;               /* User specified PER registers */
 124         struct per_event per_event;             /* Cause of the last PER trap */
 125         unsigned long per_flags;                /* Flags to control debug behavior */
 126         unsigned int system_call;               /* system call number in signal */
 127         unsigned long last_break;               /* last breaking-event-address. */
 128         /* pfault_wait is used to block the process on a pfault event */
 129         unsigned long pfault_wait;
 130         struct list_head list;
 131         /* cpu runtime instrumentation */
 132         struct runtime_instr_cb *ri_cb;
 133         struct gs_cb *gs_cb;                    /* Current guarded storage cb */
 134         struct gs_cb *gs_bc_cb;                 /* Broadcast guarded storage cb */
 135         struct pgm_tdb trap_tdb;                /* Transaction abort diagnose block */
 136         /*
 137          * Warning: 'fpu' is dynamically-sized. It *MUST* be at
 138          * the end.
 139          */
 140         struct fpu fpu;                 /* FP and VX register save area */
 141 };
 142
 143 /* Flag to disable transactions. */
 144 #define PER_FLAG_NO_TE                  1UL
 145 /* Flag to enable random transaction aborts. */
 146 #define PER_FLAG_TE_ABORT_RAND          2UL
 147 /* Flag to specify random transaction abort mode:
 148  * - abort each transaction at a random instruction before TEND if set.
 149  * - abort random transactions at a random instruction if cleared.
 150  */
 151 #define PER_FLAG_TE_ABORT_RAND_TEND     4UL
 152
 153 typedef struct thread_struct thread_struct;
 154
 155 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      8
 156
 157 #define INIT_THREAD {                                                   \
 158         .ksp = sizeof(init_stack) + (unsigned long) &init_stack,        \
 159         .fpu.regs = (void *) init_task.thread.fpu.fprs,                 \
 160         .last_break = 1,                                                \
 161 }
 162
 163 /*
 164  * Do necessary setup to start up a new thread.
 165  */
 166 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {                    \
 167         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS | PSW_MASK_EA | PSW_MASK_BA;    \
 168         regs->psw.addr  = new_psw;                                      \
 169         regs->gprs[15]  = new_stackp;                                   \
 170         execve_tail();                                                  \
 171 } while (0)
 172
 173 #define start_thread31(regs, new_psw, new_stackp) do {                  \
 174         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS | PSW_MASK_BA;                  \
 175         regs->psw.addr  = new_psw;                                      \
 176         regs->gprs[15]  = new_stackp;                                   \
 177         execve_tail();                                                  \
 178 } while (0)
 179
 180 /* Forward declaration, a strange C thing */
 181 struct task_struct;
 182 struct mm_struct;
 183 struct seq_file;
 184 struct pt_regs;
 185
 186 void show_registers(struct pt_regs *regs);
 187 void show_cacheinfo(struct seq_file *m);
 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 /* avoid using global register due to gcc bug in versions < 8.4 */
 203 #define current_stack_pointer (__current_stack_pointer())
 204
 205 static __always_inline unsigned long __current_stack_pointer(void)
 206 {
 207         unsigned long sp;
 208
 209         asm volatile("lgr %0,15" : "=d" (sp));
 210         return sp;
 211 }
 212
 213 static __always_inline unsigned short stap(void)
 214 {
 215         unsigned short cpu_address;
 216
 217         asm volatile("stap %0" : "=Q" (cpu_address));
 218         return cpu_address;
 219 }
 220
 221 #define cpu_relax() barrier()
 222
 223 #define ECAG_CACHE_ATTRIBUTE    0
 224 #define ECAG_CPU_ATTRIBUTE      1
 225
 226 static inline unsigned long __ecag(unsigned int asi, unsigned char parm)
 227 {
 228         unsigned long val;
 229
 230         asm volatile("ecag %0,0,0(%1)" : "=d" (val) : "a" (asi << 8 | parm));
 231         return val;
 232 }
 233
 234 static inline void psw_set_key(unsigned int key)
 235 {
 236         asm volatile("spka 0(%0)" : : "d" (key));
 237 }
 238
 239 /*
 240  * Set PSW to specified value.
 241  */
 242 static inline void __load_psw(psw_t psw)
 243 {
 244         asm volatile("lpswe %0" : : "Q" (psw) : "cc");
 245 }
 246
 247 /*
 248  * Set PSW mask to specified value, while leaving the
 249  * PSW addr pointing to the next instruction.
 250  */
 251 static __always_inline void __load_psw_mask(unsigned long mask)
 252 {
 253         unsigned long addr;
 254         psw_t psw;
 255
 256         psw.mask = mask;
 257
 258         asm volatile(
 259                 "       larl    %0,1f\n"
 260                 "       stg     %0,%1\n"
 261                 "       lpswe   %2\n"
 262                 "1:"
 263                 : "=&d" (addr), "=Q" (psw.addr) : "Q" (psw) : "memory", "cc");
 264 }
 265
 266 /*
 267  * Extract current PSW mask
 268  */
 269 static inline unsigned long __extract_psw(void)
 270 {
 271         unsigned int reg1, reg2;
 272
 273         asm volatile("epsw %0,%1" : "=d" (reg1), "=a" (reg2));
 274         return (((unsigned long) reg1) << 32) | ((unsigned long) reg2);
 275 }
 276
 277 static inline void local_mcck_enable(void)
 278 {
 279         __load_psw_mask(__extract_psw() | PSW_MASK_MCHECK);
 280 }
 281
 282 static inline void local_mcck_disable(void)
 283 {
 284         __load_psw_mask(__extract_psw() & ~PSW_MASK_MCHECK);
 285 }
 286
 287 /*
 288  * Rewind PSW instruction address by specified number of bytes.
 289  */
 290 static inline unsigned long __rewind_psw(psw_t psw, unsigned long ilc)
 291 {
 292         unsigned long mask;
 293
 294         mask = (psw.mask & PSW_MASK_EA) ? -1UL :
 295                (psw.mask & PSW_MASK_BA) ? (1UL << 31) - 1 :
 296                                           (1UL << 24) - 1;
 297         return (psw.addr - ilc) & mask;
 298 }
 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 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0x7fffffffUL
 314
 315 extern int s390_isolate_bp(void);
 316 extern int s390_isolate_bp_guest(void);
 317
 318 static __always_inline bool regs_irqs_disabled(struct pt_regs *regs)
 319 {
 320         return arch_irqs_disabled_flags(regs->psw.mask);
 321 }
 322
 323 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 324
 325 #endif /* __ASM_S390_PROCESSOR_H */