armv8: Reduce exception handling code
[platform/kernel/u-boot.git] / arch / arm / cpu / armv8 / exceptions.S
index 1a78a5d..a15af72 100644 (file)
 #include <linux/linkage.h>
 
 /*
- * Exception vectors.
+ * AArch64 exception vectors:
+ * We have four types of exceptions:
+ * - synchronous: traps, data aborts, undefined instructions, ...
+ * - IRQ: group 1 (normal) interrupts
+ * - FIQ: group 0 or secure interrupts
+ * - SError: fatal system errors
+ * There are entries for all four of those for different contexts:
+ * - from same exception level, when using the SP_EL0 stack pointer
+ * - from same exception level, when using the SP_ELx stack pointer
+ * - from lower exception level, when this is AArch64
+ * - from lower exception level, when this is AArch32
+ * Each of those 16 entries have space for 32 instructions, each entry must
+ * be 128 byte aligned, the whole table must be 2K aligned.
+ * The 32 instructions are not enough to save and restore all registers and
+ * to branch to the actual handler, so we split this up:
+ * Each entry saves the LR, branches to the save routine, then to the actual
+ * handler, then to the restore routine. The save and restore routines are
+ * each split in half and stuffed in the unused gap between the entries.
+ * Also as we do not run anything in a lower exception level, we just provide
+ * the first 8 entries for exceptions from the same EL.
  */
        .align  11
        .globl  vectors
@@ -22,52 +41,9 @@ vectors:
        bl      do_bad_sync
        b       exception_exit
 
-       .align  7               /* Current EL IRQ Thread */
-       stp     x29, x30, [sp, #-16]!
-       bl      _exception_entry
-       bl      do_bad_irq
-       b       exception_exit
-
-       .align  7               /* Current EL FIQ Thread */
-       stp     x29, x30, [sp, #-16]!
-       bl      _exception_entry
-       bl      do_bad_fiq
-       b       exception_exit
-
-       .align  7               /* Current EL Error Thread */
-       stp     x29, x30, [sp, #-16]!
-       bl      _exception_entry
-       bl      do_bad_error
-       b       exception_exit
-
-       .align  7                /* Current EL Synchronous Handler */
-       stp     x29, x30, [sp, #-16]!
-       bl      _exception_entry
-       bl      do_sync
-       b       exception_exit
-
-       .align  7                /* Current EL IRQ Handler */
-       stp     x29, x30, [sp, #-16]!
-       bl      _exception_entry
-       bl      do_irq
-       b       exception_exit
-
-       .align  7                /* Current EL FIQ Handler */
-       stp     x29, x30, [sp, #-16]!
-       bl      _exception_entry
-       bl      do_fiq
-       b       exception_exit
-
-       .align  7                /* Current EL Error Handler */
-       stp     x29, x30, [sp, #-16]!
-       bl      _exception_entry
-       bl      do_error
-       b       exception_exit
-
 /*
- * Enter Exception.
- * This will save the processor state that is ELR/X0~X30
- * to the stack frame.
+ * Save (most of) the GP registers to the stack frame.
+ * This is the first part of the shared routine called into from all entries.
  */
 _exception_entry:
        stp     x27, x28, [sp, #-16]!
@@ -84,7 +60,19 @@ _exception_entry:
        stp     x5, x6, [sp, #-16]!
        stp     x3, x4, [sp, #-16]!
        stp     x1, x2, [sp, #-16]!
+       b       _save_el_regs                   /* jump to the second part */
 
+       .align  7               /* Current EL IRQ Thread */
+       stp     x29, x30, [sp, #-16]!
+       bl      _exception_entry
+       bl      do_bad_irq
+       b       exception_exit
+
+/*
+ * Save exception specific context: ESR and ELR, for all exception levels.
+ * This is the second part of the shared routine called into from all entries.
+ */
+_save_el_regs:
        /* Could be running at EL3/EL2/EL1 */
        switch_el x11, 3f, 2f, 1f
 3:     mrs     x1, esr_el3
@@ -100,16 +88,36 @@ _exception_entry:
        mov     x0, sp
        ret
 
-
+       .align  7               /* Current EL FIQ Thread */
+       stp     x29, x30, [sp, #-16]!
+       bl      _exception_entry
+       bl      do_bad_fiq
+                               /* falling through to _exception_exit */
+/*
+ * Restore the exception return address, for all exception levels.
+ * This is the first part of the shared routine called into from all entries.
+ */
 exception_exit:
        ldp     x2, x0, [sp],#16
        switch_el x11, 3f, 2f, 1f
 3:     msr     elr_el3, x2
-       b       0f
+       b       _restore_regs
 2:     msr     elr_el2, x2
-       b       0f
+       b       _restore_regs
 1:     msr     elr_el1, x2
-0:
+       b       _restore_regs           /* jump to the second part */
+
+       .align  7               /* Current EL Error Thread */
+       stp     x29, x30, [sp, #-16]!
+       bl      _exception_entry
+       bl      do_bad_error
+       b       exception_exit
+
+/*
+ * Restore the general purpose registers from the exception stack, then return.
+ * This is the second part of the shared routine called into from all entries.
+ */
+_restore_regs:
        ldp     x1, x2, [sp],#16
        ldp     x3, x4, [sp],#16
        ldp     x5, x6, [sp],#16
@@ -126,3 +134,27 @@ exception_exit:
        ldp     x27, x28, [sp],#16
        ldp     x29, x30, [sp],#16
        eret
+
+       .align  7                /* Current EL (SP_ELx) Synchronous Handler */
+       stp     x29, x30, [sp, #-16]!
+       bl      _exception_entry
+       bl      do_sync
+       b       exception_exit
+
+       .align  7                /* Current EL (SP_ELx) IRQ Handler */
+       stp     x29, x30, [sp, #-16]!
+       bl      _exception_entry
+       bl      do_irq
+       b       exception_exit
+
+       .align  7                /* Current EL (SP_ELx) FIQ Handler */
+       stp     x29, x30, [sp, #-16]!
+       bl      _exception_entry
+       bl      do_fiq
+       b       exception_exit
+
+       .align  7                /* Current EL (SP_ELx) Error Handler */
+       stp     x29, x30, [sp, #-16]!
+       bl      _exception_entry
+       bl      do_error
+       b       exception_exit