arch/powerpc/kernel/align.c

   1 /* align.c - handle alignment exceptions for the Power PC.
   2  *
   3  * Copyright (c) 1996 Paul Mackerras <paulus@cs.anu.edu.au>
   4  * Copyright (c) 1998-1999 TiVo, Inc.
   5  *   PowerPC 403GCX modifications.
   6  * Copyright (c) 1999 Grant Erickson <grant@lcse.umn.edu>
   7  *   PowerPC 403GCX/405GP modifications.
   8  * Copyright (c) 2001-2002 PPC64 team, IBM Corp
   9  *   64-bit and Power4 support
  10  * Copyright (c) 2005 Benjamin Herrenschmidt, IBM Corp
  11  *                    <benh@kernel.crashing.org>
  12  *   Merge ppc32 and ppc64 implementations
  13  *
  14  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  15  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  16  * as published by the Free Software Foundation; either version
  17  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  18  */
  19
  20 #include <linux/kernel.h>
  21 #include <linux/mm.h>
  22 #include <asm/processor.h>
  23 #include <asm/uaccess.h>
  24 #include <asm/cache.h>
  25 #include <asm/cputable.h>
  26 #include <asm/emulated_ops.h>
  27 #include <asm/switch_to.h>
  28
  29 struct aligninfo {
  30         unsigned char len;
  31         unsigned char flags;
  32 };
  33
  34 #define IS_XFORM(inst)  (((inst) >> 26) == 31)
  35 #define IS_DSFORM(inst) (((inst) >> 26) >= 56)
  36
  37 #define INVALID { 0, 0 }
  38
  39 /* Bits in the flags field */
  40 #define LD      0       /* load */
  41 #define ST      1       /* store */
  42 #define SE      2       /* sign-extend value, or FP ld/st as word */
  43 #define F       4       /* to/from fp regs */
  44 #define U       8       /* update index register */
  45 #define M       0x10    /* multiple load/store */
  46 #define SW      0x20    /* byte swap */
  47 #define S       0x40    /* single-precision fp or... */
  48 #define SX      0x40    /* ... byte count in XER */
  49 #define HARD    0x80    /* string, stwcx. */
  50 #define E4      0x40    /* SPE endianness is word */
  51 #define E8      0x80    /* SPE endianness is double word */
  52 #define SPLT    0x80    /* VSX SPLAT load */
  53
  54 /* DSISR bits reported for a DCBZ instruction: */
  55 #define DCBZ    0x5f    /* 8xx/82xx dcbz faults when cache not enabled */
  56
  57 /*
  58  * The PowerPC stores certain bits of the instruction that caused the
  59  * alignment exception in the DSISR register.  This array maps those
  60  * bits to information about the operand length and what the
  61  * instruction would do.
  62  */
  63 static struct aligninfo aligninfo[128] = {
  64         { 4, LD },              /* 00 0 0000: lwz / lwarx */
  65         INVALID,                /* 00 0 0001 */
  66         { 4, ST },              /* 00 0 0010: stw */
  67         INVALID,                /* 00 0 0011 */
  68         { 2, LD },              /* 00 0 0100: lhz */
  69         { 2, LD+SE },           /* 00 0 0101: lha */
  70         { 2, ST },              /* 00 0 0110: sth */
  71         { 4, LD+M },            /* 00 0 0111: lmw */
  72         { 4, LD+F+S },          /* 00 0 1000: lfs */
  73         { 8, LD+F },            /* 00 0 1001: lfd */
  74         { 4, ST+F+S },          /* 00 0 1010: stfs */
  75         { 8, ST+F },            /* 00 0 1011: stfd */
  76         { 16, LD },             /* 00 0 1100: lq */
  77         { 8, LD },              /* 00 0 1101: ld/ldu/lwa */
  78         INVALID,                /* 00 0 1110 */
  79         { 8, ST },              /* 00 0 1111: std/stdu */
  80         { 4, LD+U },            /* 00 1 0000: lwzu */
  81         INVALID,                /* 00 1 0001 */
  82         { 4, ST+U },            /* 00 1 0010: stwu */
  83         INVALID,                /* 00 1 0011 */
  84         { 2, LD+U },            /* 00 1 0100: lhzu */
  85         { 2, LD+SE+U },         /* 00 1 0101: lhau */
  86         { 2, ST+U },            /* 00 1 0110: sthu */
  87         { 4, ST+M },            /* 00 1 0111: stmw */
  88         { 4, LD+F+S+U },        /* 00 1 1000: lfsu */
  89         { 8, LD+F+U },          /* 00 1 1001: lfdu */
  90         { 4, ST+F+S+U },        /* 00 1 1010: stfsu */
  91         { 8, ST+F+U },          /* 00 1 1011: stfdu */
  92         { 16, LD+F },           /* 00 1 1100: lfdp */
  93         INVALID,                /* 00 1 1101 */
  94         { 16, ST+F },           /* 00 1 1110: stfdp */
  95         INVALID,                /* 00 1 1111 */
  96         { 8, LD },              /* 01 0 0000: ldx */
  97         INVALID,                /* 01 0 0001 */
  98         { 8, ST },              /* 01 0 0010: stdx */
  99         INVALID,                /* 01 0 0011 */
 100         INVALID,                /* 01 0 0100 */
 101         { 4, LD+SE },           /* 01 0 0101: lwax */
 102         INVALID,                /* 01 0 0110 */
 103         INVALID,                /* 01 0 0111 */
 104         { 4, LD+M+HARD+SX },    /* 01 0 1000: lswx */
 105         { 4, LD+M+HARD },       /* 01 0 1001: lswi */
 106         { 4, ST+M+HARD+SX },    /* 01 0 1010: stswx */
 107         { 4, ST+M+HARD },       /* 01 0 1011: stswi */
 108         INVALID,                /* 01 0 1100 */
 109         { 8, LD+U },            /* 01 0 1101: ldu */
 110         INVALID,                /* 01 0 1110 */
 111         { 8, ST+U },            /* 01 0 1111: stdu */
 112         { 8, LD+U },            /* 01 1 0000: ldux */
 113         INVALID,                /* 01 1 0001 */
 114         { 8, ST+U },            /* 01 1 0010: stdux */
 115         INVALID,                /* 01 1 0011 */
 116         INVALID,                /* 01 1 0100 */
 117         { 4, LD+SE+U },         /* 01 1 0101: lwaux */
 118         INVALID,                /* 01 1 0110 */
 119         INVALID,                /* 01 1 0111 */
 120         INVALID,                /* 01 1 1000 */
 121         INVALID,                /* 01 1 1001 */
 122         INVALID,                /* 01 1 1010 */
 123         INVALID,                /* 01 1 1011 */
 124         INVALID,                /* 01 1 1100 */
 125         INVALID,                /* 01 1 1101 */
 126         INVALID,                /* 01 1 1110 */
 127         INVALID,                /* 01 1 1111 */
 128         INVALID,                /* 10 0 0000 */
 129         INVALID,                /* 10 0 0001 */
 130         INVALID,                /* 10 0 0010: stwcx. */
 131         INVALID,                /* 10 0 0011 */
 132         INVALID,                /* 10 0 0100 */
 133         INVALID,                /* 10 0 0101 */
 134         INVALID,                /* 10 0 0110 */
 135         INVALID,                /* 10 0 0111 */
 136         { 4, LD+SW },           /* 10 0 1000: lwbrx */
 137         INVALID,                /* 10 0 1001 */
 138         { 4, ST+SW },           /* 10 0 1010: stwbrx */
 139         INVALID,                /* 10 0 1011 */
 140         { 2, LD+SW },           /* 10 0 1100: lhbrx */
 141         { 4, LD+SE },           /* 10 0 1101  lwa */
 142         { 2, ST+SW },           /* 10 0 1110: sthbrx */
 143         { 16, ST },             /* 10 0 1111: stq */
 144         INVALID,                /* 10 1 0000 */
 145         INVALID,                /* 10 1 0001 */
 146         INVALID,                /* 10 1 0010 */
 147         INVALID,                /* 10 1 0011 */
 148         INVALID,                /* 10 1 0100 */
 149         INVALID,                /* 10 1 0101 */
 150         INVALID,                /* 10 1 0110 */
 151         INVALID,                /* 10 1 0111 */
 152         INVALID,                /* 10 1 1000 */
 153         INVALID,                /* 10 1 1001 */
 154         INVALID,                /* 10 1 1010 */
 155         INVALID,                /* 10 1 1011 */
 156         INVALID,                /* 10 1 1100 */
 157         INVALID,                /* 10 1 1101 */
 158         INVALID,                /* 10 1 1110 */
 159         { 0, ST+HARD },         /* 10 1 1111: dcbz */
 160         { 4, LD },              /* 11 0 0000: lwzx */
 161         INVALID,                /* 11 0 0001 */
 162         { 4, ST },              /* 11 0 0010: stwx */
 163         INVALID,                /* 11 0 0011 */
 164         { 2, LD },              /* 11 0 0100: lhzx */
 165         { 2, LD+SE },           /* 11 0 0101: lhax */
 166         { 2, ST },              /* 11 0 0110: sthx */
 167         INVALID,                /* 11 0 0111 */
 168         { 4, LD+F+S },          /* 11 0 1000: lfsx */
 169         { 8, LD+F },            /* 11 0 1001: lfdx */
 170         { 4, ST+F+S },          /* 11 0 1010: stfsx */
 171         { 8, ST+F },            /* 11 0 1011: stfdx */
 172         { 16, LD+F },           /* 11 0 1100: lfdpx */
 173         { 4, LD+F+SE },         /* 11 0 1101: lfiwax */
 174         { 16, ST+F },           /* 11 0 1110: stfdpx */
 175         { 4, ST+F },            /* 11 0 1111: stfiwx */
 176         { 4, LD+U },            /* 11 1 0000: lwzux */
 177         INVALID,                /* 11 1 0001 */
 178         { 4, ST+U },            /* 11 1 0010: stwux */
 179         INVALID,                /* 11 1 0011 */
 180         { 2, LD+U },            /* 11 1 0100: lhzux */
 181         { 2, LD+SE+U },         /* 11 1 0101: lhaux */
 182         { 2, ST+U },            /* 11 1 0110: sthux */
 183         INVALID,                /* 11 1 0111 */
 184         { 4, LD+F+S+U },        /* 11 1 1000: lfsux */
 185         { 8, LD+F+U },          /* 11 1 1001: lfdux */
 186         { 4, ST+F+S+U },        /* 11 1 1010: stfsux */
 187         { 8, ST+F+U },          /* 11 1 1011: stfdux */
 188         INVALID,                /* 11 1 1100 */
 189         { 4, LD+F },            /* 11 1 1101: lfiwzx */
 190         INVALID,                /* 11 1 1110 */
 191         INVALID,                /* 11 1 1111 */
 192 };
 193
 194 /*
 195  * Create a DSISR value from the instruction
 196  */
 197 static inline unsigned make_dsisr(unsigned instr)
 198 {
 199         unsigned dsisr;
 200
 201
 202         /* bits  6:15 --> 22:31 */
 203         dsisr = (instr & 0x03ff0000) >> 16;
 204
 205         if (IS_XFORM(instr)) {
 206                 /* bits 29:30 --> 15:16 */
 207                 dsisr |= (instr & 0x00000006) << 14;
 208                 /* bit     25 -->    17 */
 209                 dsisr |= (instr & 0x00000040) << 8;
 210                 /* bits 21:24 --> 18:21 */
 211                 dsisr |= (instr & 0x00000780) << 3;
 212         } else {
 213                 /* bit      5 -->    17 */
 214                 dsisr |= (instr & 0x04000000) >> 12;
 215                 /* bits  1: 4 --> 18:21 */
 216                 dsisr |= (instr & 0x78000000) >> 17;
 217                 /* bits 30:31 --> 12:13 */
 218                 if (IS_DSFORM(instr))
 219                         dsisr |= (instr & 0x00000003) << 18;
 220         }
 221
 222         return dsisr;
 223 }
 224
 225 /*
 226  * The dcbz (data cache block zero) instruction
 227  * gives an alignment fault if used on non-cacheable
 228  * memory.  We handle the fault mainly for the
 229  * case when we are running with the cache disabled
 230  * for debugging.
 231  */
 232 static int emulate_dcbz(struct pt_regs *regs, unsigned char __user *addr)
 233 {
 234         long __user *p;
 235         int i, size;
 236
 237 #ifdef __powerpc64__
 238         size = ppc64_caches.dline_size;
 239 #else
 240         size = L1_CACHE_BYTES;
 241 #endif
 242         p = (long __user *) (regs->dar & -size);
 243         if (user_mode(regs) && !access_ok(VERIFY_WRITE, p, size))
 244                 return -EFAULT;
 245         for (i = 0; i < size / sizeof(long); ++i)
 246                 if (__put_user_inatomic(0, p+i))
 247                         return -EFAULT;
 248         return 1;
 249 }
 250
 251 /*
 252  * Emulate load & store multiple instructions
 253  * On 64-bit machines, these instructions only affect/use the
 254  * bottom 4 bytes of each register, and the loads clear the
 255  * top 4 bytes of the affected register.
 256  */
 257 #ifdef __BIG_ENDIAN__
 258 #ifdef CONFIG_PPC64
 259 #define REG_BYTE(rp, i)         *((u8 *)((rp) + ((i) >> 2)) + ((i) & 3) + 4)
 260 #else
 261 #define REG_BYTE(rp, i)         *((u8 *)(rp) + (i))
 262 #endif
 263 #endif
 264
 265 #ifdef __LITTLE_ENDIAN__
 266 #define REG_BYTE(rp, i)         (*(((u8 *)((rp) + ((i)>>2)) + ((i)&3))))
 267 #endif
 268
 269 #define SWIZ_PTR(p)             ((unsigned char __user *)((p) ^ swiz))
 270
 271 static int emulate_multiple(struct pt_regs *regs, unsigned char __user *addr,
 272                             unsigned int reg, unsigned int nb,
 273                             unsigned int flags, unsigned int instr,
 274                             unsigned long swiz)
 275 {
 276         unsigned long *rptr;
 277         unsigned int nb0, i, bswiz;
 278         unsigned long p;
 279
 280         /*
 281          * We do not try to emulate 8 bytes multiple as they aren't really
 282          * available in our operating environments and we don't try to
 283          * emulate multiples operations in kernel land as they should never
 284          * be used/generated there at least not on unaligned boundaries
 285          */
 286         if (unlikely((nb > 4) || !user_mode(regs)))
 287                 return 0;
 288
 289         /* lmw, stmw, lswi/x, stswi/x */
 290         nb0 = 0;
 291         if (flags & HARD) {
 292                 if (flags & SX) {
 293                         nb = regs->xer & 127;
 294                         if (nb == 0)
 295                                 return 1;
 296                 } else {
 297                         unsigned long pc = regs->nip ^ (swiz & 4);
 298
 299                         if (__get_user_inatomic(instr,
 300                                                 (unsigned int __user *)pc))
 301                                 return -EFAULT;
 302                         if (swiz == 0 && (flags & SW))
 303                                 instr = cpu_to_le32(instr);
 304                         nb = (instr >> 11) & 0x1f;
 305                         if (nb == 0)
 306                                 nb = 32;
 307                 }
 308                 if (nb + reg * 4 > 128) {
 309                         nb0 = nb + reg * 4 - 128;
 310                         nb = 128 - reg * 4;
 311                 }
 312 #ifdef __LITTLE_ENDIAN__
 313                 /*
 314                  *  String instructions are endian neutral but the code
 315                  *  below is not.  Force byte swapping on so that the
 316                  *  effects of swizzling are undone in the load/store
 317                  *  loops below.
 318                  */
 319                 flags ^= SW;
 320 #endif
 321         } else {
 322                 /* lwm, stmw */
 323                 nb = (32 - reg) * 4;
 324         }
 325
 326         if (!access_ok((flags & ST ? VERIFY_WRITE: VERIFY_READ), addr, nb+nb0))
 327                 return -EFAULT; /* bad address */
 328
 329         rptr = &regs->gpr[reg];
 330         p = (unsigned long) addr;
 331         bswiz = (flags & SW)? 3: 0;
 332
 333         if (!(flags & ST)) {
 334                 /*
 335                  * This zeroes the top 4 bytes of the affected registers
 336                  * in 64-bit mode, and also zeroes out any remaining
 337                  * bytes of the last register for lsw*.
 338                  */
 339                 memset(rptr, 0, ((nb + 3) / 4) * sizeof(unsigned long));
 340                 if (nb0 > 0)
 341                         memset(&regs->gpr[0], 0,
 342                                ((nb0 + 3) / 4) * sizeof(unsigned long));
 343
 344                 for (i = 0; i < nb; ++i, ++p)
 345                         if (__get_user_inatomic(REG_BYTE(rptr, i ^ bswiz),
 346                                                 SWIZ_PTR(p)))
 347                                 return -EFAULT;
 348                 if (nb0 > 0) {
 349                         rptr = &regs->gpr[0];
 350                         addr += nb;
 351                         for (i = 0; i < nb0; ++i, ++p)
 352                                 if (__get_user_inatomic(REG_BYTE(rptr,
 353                                                                  i ^ bswiz),
 354                                                         SWIZ_PTR(p)))
 355                                         return -EFAULT;
 356                 }
 357
 358         } else {
 359                 for (i = 0; i < nb; ++i, ++p)
 360                         if (__put_user_inatomic(REG_BYTE(rptr, i ^ bswiz),
 361                                                 SWIZ_PTR(p)))
 362                                 return -EFAULT;
 363                 if (nb0 > 0) {
 364                         rptr = &regs->gpr[0];
 365                         addr += nb;
 366                         for (i = 0; i < nb0; ++i, ++p)
 367                                 if (__put_user_inatomic(REG_BYTE(rptr,
 368                                                                  i ^ bswiz),
 369                                                         SWIZ_PTR(p)))
 370                                         return -EFAULT;
 371                 }
 372         }
 373         return 1;
 374 }
 375
 376 /*
 377  * Emulate floating-point pair loads and stores.
 378  * Only POWER6 has these instructions, and it does true little-endian,
 379  * so we don't need the address swizzling.
 380  */
 381 static int emulate_fp_pair(unsigned char __user *addr, unsigned int reg,
 382                            unsigned int flags)
 383 {
 384         char *ptr0 = (char *) &current->thread.TS_FPR(reg);
 385         char *ptr1 = (char *) &current->thread.TS_FPR(reg+1);
 386         int i, ret, sw = 0;
 387
 388         if (reg & 1)
 389                 return 0;       /* invalid form: FRS/FRT must be even */
 390         if (flags & SW)
 391                 sw = 7;
 392         ret = 0;
 393         for (i = 0; i < 8; ++i) {
 394                 if (!(flags & ST)) {
 395                         ret |= __get_user(ptr0[i^sw], addr + i);
 396                         ret |= __get_user(ptr1[i^sw], addr + i + 8);
 397                 } else {
 398                         ret |= __put_user(ptr0[i^sw], addr + i);
 399                         ret |= __put_user(ptr1[i^sw], addr + i + 8);
 400                 }
 401         }
 402         if (ret)
 403                 return -EFAULT;
 404         return 1;       /* exception handled and fixed up */
 405 }
 406
 407 #ifdef CONFIG_PPC64
 408 static int emulate_lq_stq(struct pt_regs *regs, unsigned char __user *addr,
 409                           unsigned int reg, unsigned int flags)
 410 {
 411         char *ptr0 = (char *)&regs->gpr[reg];
 412         char *ptr1 = (char *)&regs->gpr[reg+1];
 413         int i, ret, sw = 0;
 414
 415         if (reg & 1)
 416                 return 0;       /* invalid form: GPR must be even */
 417         if (flags & SW)
 418                 sw = 7;
 419         ret = 0;
 420         for (i = 0; i < 8; ++i) {
 421                 if (!(flags & ST)) {
 422                         ret |= __get_user(ptr0[i^sw], addr + i);
 423                         ret |= __get_user(ptr1[i^sw], addr + i + 8);
 424                 } else {
 425                         ret |= __put_user(ptr0[i^sw], addr + i);
 426                         ret |= __put_user(ptr1[i^sw], addr + i + 8);
 427                 }
 428         }
 429         if (ret)
 430                 return -EFAULT;
 431         return 1;       /* exception handled and fixed up */
 432 }
 433 #endif /* CONFIG_PPC64 */
 434
 435 #ifdef CONFIG_SPE
 436
 437 static struct aligninfo spe_aligninfo[32] = {
 438         { 8, LD+E8 },           /* 0 00 00: evldd[x] */
 439         { 8, LD+E4 },           /* 0 00 01: evldw[x] */
 440         { 8, LD },              /* 0 00 10: evldh[x] */
 441         INVALID,                /* 0 00 11 */
 442         { 2, LD },              /* 0 01 00: evlhhesplat[x] */
 443         INVALID,                /* 0 01 01 */
 444         { 2, LD },              /* 0 01 10: evlhhousplat[x] */
 445         { 2, LD+SE },           /* 0 01 11: evlhhossplat[x] */
 446         { 4, LD },              /* 0 10 00: evlwhe[x] */
 447         INVALID,                /* 0 10 01 */
 448         { 4, LD },              /* 0 10 10: evlwhou[x] */
 449         { 4, LD+SE },           /* 0 10 11: evlwhos[x] */
 450         { 4, LD+E4 },           /* 0 11 00: evlwwsplat[x] */
 451         INVALID,                /* 0 11 01 */
 452         { 4, LD },              /* 0 11 10: evlwhsplat[x] */
 453         INVALID,                /* 0 11 11 */
 454
 455         { 8, ST+E8 },           /* 1 00 00: evstdd[x] */
 456         { 8, ST+E4 },           /* 1 00 01: evstdw[x] */
 457         { 8, ST },              /* 1 00 10: evstdh[x] */
 458         INVALID,                /* 1 00 11 */
 459         INVALID,                /* 1 01 00 */
 460         INVALID,                /* 1 01 01 */
 461         INVALID,                /* 1 01 10 */
 462         INVALID,                /* 1 01 11 */
 463         { 4, ST },              /* 1 10 00: evstwhe[x] */
 464         INVALID,                /* 1 10 01 */
 465         { 4, ST },              /* 1 10 10: evstwho[x] */
 466         INVALID,                /* 1 10 11 */
 467         { 4, ST+E4 },           /* 1 11 00: evstwwe[x] */
 468         INVALID,                /* 1 11 01 */
 469         { 4, ST+E4 },           /* 1 11 10: evstwwo[x] */
 470         INVALID,                /* 1 11 11 */
 471 };
 472
 473 #define EVLDD           0x00
 474 #define EVLDW           0x01
 475 #define EVLDH           0x02
 476 #define EVLHHESPLAT     0x04
 477 #define EVLHHOUSPLAT    0x06
 478 #define EVLHHOSSPLAT    0x07
 479 #define EVLWHE          0x08
 480 #define EVLWHOU         0x0A
 481 #define EVLWHOS         0x0B
 482 #define EVLWWSPLAT      0x0C
 483 #define EVLWHSPLAT      0x0E
 484 #define EVSTDD          0x10
 485 #define EVSTDW          0x11
 486 #define EVSTDH          0x12
 487 #define EVSTWHE         0x18
 488 #define EVSTWHO         0x1A
 489 #define EVSTWWE         0x1C
 490 #define EVSTWWO         0x1E
 491
 492 /*
 493  * Emulate SPE loads and stores.
 494  * Only Book-E has these instructions, and it does true little-endian,
 495  * so we don't need the address swizzling.
 496  */
 497 static int emulate_spe(struct pt_regs *regs, unsigned int reg,
 498                        unsigned int instr)
 499 {
 500         int ret;
 501         union {
 502                 u64 ll;
 503                 u32 w[2];
 504                 u16 h[4];
 505                 u8 v[8];
 506         } data, temp;
 507         unsigned char __user *p, *addr;
 508         unsigned long *evr = &current->thread.evr[reg];
 509         unsigned int nb, flags;
 510
 511         instr = (instr >> 1) & 0x1f;
 512
 513         /* DAR has the operand effective address */
 514         addr = (unsigned char __user *)regs->dar;
 515
 516         nb = spe_aligninfo[instr].len;
 517         flags = spe_aligninfo[instr].flags;
 518
 519         /* Verify the address of the operand */
 520         if (unlikely(user_mode(regs) &&
 521                      !access_ok((flags & ST ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ),
 522                                 addr, nb)))
 523                 return -EFAULT;
 524
 525         /* userland only */
 526         if (unlikely(!user_mode(regs)))
 527                 return 0;
 528
 529         flush_spe_to_thread(current);
 530
 531         /* If we are loading, get the data from user space, else
 532          * get it from register values
 533          */
 534         if (flags & ST) {
 535                 data.ll = 0;
 536                 switch (instr) {
 537                 case EVSTDD:
 538                 case EVSTDW:
 539                 case EVSTDH:
 540                         data.w[0] = *evr;
 541                         data.w[1] = regs->gpr[reg];
 542                         break;
 543                 case EVSTWHE:
 544                         data.h[2] = *evr >> 16;
 545                         data.h[3] = regs->gpr[reg] >> 16;
 546                         break;
 547                 case EVSTWHO:
 548                         data.h[2] = *evr & 0xffff;
 549                         data.h[3] = regs->gpr[reg] & 0xffff;
 550                         break;
 551                 case EVSTWWE:
 552                         data.w[1] = *evr;
 553                         break;
 554                 case EVSTWWO:
 555                         data.w[1] = regs->gpr[reg];
 556                         break;
 557                 default:
 558                         return -EINVAL;
 559                 }
 560         } else {
 561                 temp.ll = data.ll = 0;
 562                 ret = 0;
 563                 p = addr;
 564
 565                 switch (nb) {
 566                 case 8:
 567                         ret |= __get_user_inatomic(temp.v[0], p++);
 568                         ret |= __get_user_inatomic(temp.v[1], p++);
 569                         ret |= __get_user_inatomic(temp.v[2], p++);
 570                         ret |= __get_user_inatomic(temp.v[3], p++);
 571                 case 4:
 572                         ret |= __get_user_inatomic(temp.v[4], p++);
 573                         ret |= __get_user_inatomic(temp.v[5], p++);
 574                 case 2:
 575                         ret |= __get_user_inatomic(temp.v[6], p++);
 576                         ret |= __get_user_inatomic(temp.v[7], p++);
 577                         if (unlikely(ret))
 578                                 return -EFAULT;
 579                 }
 580
 581                 switch (instr) {
 582                 case EVLDD:
 583                 case EVLDW:
 584                 case EVLDH:
 585                         data.ll = temp.ll;
 586                         break;
 587                 case EVLHHESPLAT:
 588                         data.h[0] = temp.h[3];
 589                         data.h[2] = temp.h[3];
 590                         break;
 591                 case EVLHHOUSPLAT:
 592                 case EVLHHOSSPLAT:
 593                         data.h[1] = temp.h[3];
 594                         data.h[3] = temp.h[3];
 595                         break;
 596                 case EVLWHE:
 597                         data.h[0] = temp.h[2];
 598                         data.h[2] = temp.h[3];
 599                         break;
 600                 case EVLWHOU:
 601                 case EVLWHOS:
 602                         data.h[1] = temp.h[2];
 603                         data.h[3] = temp.h[3];
 604                         break;
 605                 case EVLWWSPLAT:
 606                         data.w[0] = temp.w[1];
 607                         data.w[1] = temp.w[1];
 608                         break;
 609                 case EVLWHSPLAT:
 610                         data.h[0] = temp.h[2];
 611                         data.h[1] = temp.h[2];
 612                         data.h[2] = temp.h[3];
 613                         data.h[3] = temp.h[3];
 614                         break;
 615                 default:
 616                         return -EINVAL;
 617                 }
 618         }
 619
 620         if (flags & SW) {
 621                 switch (flags & 0xf0) {
 622                 case E8:
 623                         data.ll = swab64(data.ll);
 624                         break;
 625                 case E4:
 626                         data.w[0] = swab32(data.w[0]);
 627                         data.w[1] = swab32(data.w[1]);
 628                         break;
 629                 /* Its half word endian */
 630                 default:
 631                         data.h[0] = swab16(data.h[0]);
 632                         data.h[1] = swab16(data.h[1]);
 633                         data.h[2] = swab16(data.h[2]);
 634                         data.h[3] = swab16(data.h[3]);
 635                         break;
 636                 }
 637         }
 638
 639         if (flags & SE) {
 640                 data.w[0] = (s16)data.h[1];
 641                 data.w[1] = (s16)data.h[3];
 642         }
 643
 644         /* Store result to memory or update registers */
 645         if (flags & ST) {
 646                 ret = 0;
 647                 p = addr;
 648                 switch (nb) {
 649                 case 8:
 650                         ret |= __put_user_inatomic(data.v[0], p++);
 651                         ret |= __put_user_inatomic(data.v[1], p++);
 652                         ret |= __put_user_inatomic(data.v[2], p++);
 653                         ret |= __put_user_inatomic(data.v[3], p++);
 654                 case 4:
 655                         ret |= __put_user_inatomic(data.v[4], p++);
 656                         ret |= __put_user_inatomic(data.v[5], p++);
 657                 case 2:
 658                         ret |= __put_user_inatomic(data.v[6], p++);
 659                         ret |= __put_user_inatomic(data.v[7], p++);
 660                 }
 661                 if (unlikely(ret))
 662                         return -EFAULT;
 663         } else {
 664                 *evr = data.w[0];
 665                 regs->gpr[reg] = data.w[1];
 666         }
 667
 668         return 1;
 669 }
 670 #endif /* CONFIG_SPE */
 671
 672 #ifdef CONFIG_VSX
 673 /*
 674  * Emulate VSX instructions...
 675  */
 676 static int emulate_vsx(unsigned char __user *addr, unsigned int reg,
 677                        unsigned int areg, struct pt_regs *regs,
 678                        unsigned int flags, unsigned int length,
 679                        unsigned int elsize)
 680 {
 681         char *ptr;
 682         unsigned long *lptr;
 683         int ret = 0;
 684         int sw = 0;
 685         int i, j;
 686
 687         /* userland only */
 688         if (unlikely(!user_mode(regs)))
 689                 return 0;
 690
 691         flush_vsx_to_thread(current);
 692
 693         if (reg < 32)
 694                 ptr = (char *) &current->thread.fp_state.fpr[reg][0];
 695         else
 696                 ptr = (char *) &current->thread.vr_state.vr[reg - 32];
 697
 698         lptr = (unsigned long *) ptr;
 699
 700 #ifdef __LITTLE_ENDIAN__
 701         if (flags & SW) {
 702                 elsize = length;
 703                 sw = length-1;
 704         } else {
 705                 /*
 706                  * The elements are BE ordered, even in LE mode, so process
 707                  * them in reverse order.
 708                  */
 709                 addr += length - elsize;
 710
 711                 /* 8 byte memory accesses go in the top 8 bytes of the VR */
 712                 if (length == 8)
 713                         ptr += 8;
 714         }
 715 #else
 716         if (flags & SW)
 717                 sw = elsize-1;
 718 #endif
 719
 720         for (j = 0; j < length; j += elsize) {
 721                 for (i = 0; i < elsize; ++i) {
 722                         if (flags & ST)
 723                                 ret |= __put_user(ptr[i^sw], addr + i);
 724                         else
 725                                 ret |= __get_user(ptr[i^sw], addr + i);
 726                 }
 727                 ptr  += elsize;
 728 #ifdef __LITTLE_ENDIAN__
 729                 addr -= elsize;
 730 #else
 731                 addr += elsize;
 732 #endif
 733         }
 734
 735 #ifdef __BIG_ENDIAN__
 736 #define VSX_HI 0
 737 #define VSX_LO 1
 738 #else
 739 #define VSX_HI 1
 740 #define VSX_LO 0
 741 #endif
 742
 743         if (!ret) {
 744                 if (flags & U)
 745                         regs->gpr[areg] = regs->dar;
 746
 747                 /* Splat load copies the same data to top and bottom 8 bytes */
 748                 if (flags & SPLT)
 749                         lptr[VSX_LO] = lptr[VSX_HI];
 750                 /* For 8 byte loads, zero the low 8 bytes */
 751                 else if (!(flags & ST) && (8 == length))
 752                         lptr[VSX_LO] = 0;
 753         } else
 754                 return -EFAULT;
 755
 756         return 1;
 757 }
 758 #endif
 759
 760 /*
 761  * Called on alignment exception. Attempts to fixup
 762  *
 763  * Return 1 on success
 764  * Return 0 if unable to handle the interrupt
 765  * Return -EFAULT if data address is bad
 766  */
 767
 768 int fix_alignment(struct pt_regs *regs)
 769 {
 770         unsigned int instr, nb, flags, instruction = 0;
 771         unsigned int reg, areg;
 772         unsigned int dsisr;
 773         unsigned char __user *addr;
 774         unsigned long p, swiz;
 775         int ret, i;
 776         union data {
 777                 u64 ll;
 778                 double dd;
 779                 unsigned char v[8];
 780                 struct {
 781 #ifdef __LITTLE_ENDIAN__
 782                         int      low32;
 783                         unsigned hi32;
 784 #else
 785                         unsigned hi32;
 786                         int      low32;
 787 #endif
 788                 } x32;
 789                 struct {
 790 #ifdef __LITTLE_ENDIAN__
 791                         short         low16;
 792                         unsigned char hi48[6];
 793 #else
 794                         unsigned char hi48[6];
 795                         short         low16;
 796 #endif
 797                 } x16;
 798         } data;
 799
 800         /*
 801          * We require a complete register set, if not, then our assembly
 802          * is broken
 803          */
 804         CHECK_FULL_REGS(regs);
 805
 806         dsisr = regs->dsisr;
 807
 808         /* Some processors don't provide us with a DSISR we can use here,
 809          * let's make one up from the instruction
 810          */
 811         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_NODSISRALIGN)) {
 812                 unsigned long pc = regs->nip;
 813
 814                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_PPC_LE) && (regs->msr & MSR_LE))
 815                         pc ^= 4;
 816                 if (unlikely(__get_user_inatomic(instr,
 817                                                  (unsigned int __user *)pc)))
 818                         return -EFAULT;
 819                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_REAL_LE) && (regs->msr & MSR_LE))
 820                         instr = cpu_to_le32(instr);
 821                 dsisr = make_dsisr(instr);
 822                 instruction = instr;
 823         }
 824
 825         /* extract the operation and registers from the dsisr */
 826         reg = (dsisr >> 5) & 0x1f;      /* source/dest register */
 827         areg = dsisr & 0x1f;            /* register to update */
 828
 829 #ifdef CONFIG_SPE
 830         if ((instr >> 26) == 0x4) {
 831                 PPC_WARN_ALIGNMENT(spe, regs);
 832                 return emulate_spe(regs, reg, instr);
 833         }
 834 #endif
 835
 836         instr = (dsisr >> 10) & 0x7f;
 837         instr |= (dsisr >> 13) & 0x60;
 838
 839         /* Lookup the operation in our table */
 840         nb = aligninfo[instr].len;
 841         flags = aligninfo[instr].flags;
 842
 843         /* ldbrx/stdbrx overlap lfs/stfs in the DSISR unfortunately */
 844         if (IS_XFORM(instruction) && ((instruction >> 1) & 0x3ff) == 532) {
 845                 nb = 8;
 846                 flags = LD+SW;
 847         } else if (IS_XFORM(instruction) &&
 848                    ((instruction >> 1) & 0x3ff) == 660) {
 849                 nb = 8;
 850                 flags = ST+SW;
 851         }
 852
 853         /* Byteswap little endian loads and stores */
 854         swiz = 0;
 855         if ((regs->msr & MSR_LE) != (MSR_KERNEL & MSR_LE)) {
 856                 flags ^= SW;
 857 #ifdef __BIG_ENDIAN__
 858                 /*
 859                  * So-called "PowerPC little endian" mode works by
 860                  * swizzling addresses rather than by actually doing
 861                  * any byte-swapping.  To emulate this, we XOR each
 862                  * byte address with 7.  We also byte-swap, because
 863                  * the processor's address swizzling depends on the
 864                  * operand size (it xors the address with 7 for bytes,
 865                  * 6 for halfwords, 4 for words, 0 for doublewords) but
 866                  * we will xor with 7 and load/store each byte separately.
 867                  */
 868                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_PPC_LE))
 869                         swiz = 7;
 870 #endif
 871         }
 872
 873         /* DAR has the operand effective address */
 874         addr = (unsigned char __user *)regs->dar;
 875
 876 #ifdef CONFIG_VSX
 877         if ((instruction & 0xfc00003e) == 0x7c000018) {
 878                 unsigned int elsize;
 879
 880                 /* Additional register addressing bit (64 VSX vs 32 FPR/GPR) */
 881                 reg |= (instruction & 0x1) << 5;
 882                 /* Simple inline decoder instead of a table */
 883                 /* VSX has only 8 and 16 byte memory accesses */
 884                 nb = 8;
 885                 if (instruction & 0x200)
 886                         nb = 16;
 887
 888                 /* Vector stores in little-endian mode swap individual
 889                    elements, so process them separately */
 890                 elsize = 4;
 891                 if (instruction & 0x80)
 892                         elsize = 8;
 893
 894                 flags = 0;
 895                 if ((regs->msr & MSR_LE) != (MSR_KERNEL & MSR_LE))
 896                         flags |= SW;
 897                 if (instruction & 0x100)
 898                         flags |= ST;
 899                 if (instruction & 0x040)
 900                         flags |= U;
 901                 /* splat load needs a special decoder */
 902                 if ((instruction & 0x400) == 0){
 903                         flags |= SPLT;
 904                         nb = 8;
 905                 }
 906                 PPC_WARN_ALIGNMENT(vsx, regs);
 907                 return emulate_vsx(addr, reg, areg, regs, flags, nb, elsize);
 908         }
 909 #endif
 910         /* A size of 0 indicates an instruction we don't support, with
 911          * the exception of DCBZ which is handled as a special case here
 912          */
 913         if (instr == DCBZ) {
 914                 PPC_WARN_ALIGNMENT(dcbz, regs);
 915                 return emulate_dcbz(regs, addr);
 916         }
 917         if (unlikely(nb == 0))
 918                 return 0;
 919
 920         /* Load/Store Multiple instructions are handled in their own
 921          * function
 922          */
 923         if (flags & M) {
 924                 PPC_WARN_ALIGNMENT(multiple, regs);
 925                 return emulate_multiple(regs, addr, reg, nb,
 926                                         flags, instr, swiz);
 927         }
 928
 929         /* Verify the address of the operand */
 930         if (unlikely(user_mode(regs) &&
 931                      !access_ok((flags & ST ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ),
 932                                 addr, nb)))
 933                 return -EFAULT;
 934
 935         /* Force the fprs into the save area so we can reference them */
 936         if (flags & F) {
 937                 /* userland only */
 938                 if (unlikely(!user_mode(regs)))
 939                         return 0;
 940                 flush_fp_to_thread(current);
 941         }
 942
 943         if ((nb == 16)) {
 944                 if (flags & F) {
 945                         /* Special case for 16-byte FP loads and stores */
 946                         PPC_WARN_ALIGNMENT(fp_pair, regs);
 947                         return emulate_fp_pair(addr, reg, flags);
 948                 } else {
 949 #ifdef CONFIG_PPC64
 950                         /* Special case for 16-byte loads and stores */
 951                         PPC_WARN_ALIGNMENT(lq_stq, regs);
 952                         return emulate_lq_stq(regs, addr, reg, flags);
 953 #else
 954                         return 0;
 955 #endif
 956                 }
 957         }
 958
 959         PPC_WARN_ALIGNMENT(unaligned, regs);
 960
 961         /* If we are loading, get the data from user space, else
 962          * get it from register values
 963          */
 964         if (!(flags & ST)) {
 965                 unsigned int start = 0;
 966
 967                 switch (nb) {
 968                 case 4:
 969                         start = offsetof(union data, x32.low32);
 970                         break;
 971                 case 2:
 972                         start = offsetof(union data, x16.low16);
 973                         break;
 974                 }
 975
 976                 data.ll = 0;
 977                 ret = 0;
 978                 p = (unsigned long)addr;
 979
 980                 for (i = 0; i < nb; i++)
 981                         ret |= __get_user_inatomic(data.v[start + i],
 982                                                    SWIZ_PTR(p++));
 983
 984                 if (unlikely(ret))
 985                         return -EFAULT;
 986
 987         } else if (flags & F) {
 988                 data.ll = current->thread.TS_FPR(reg);
 989                 if (flags & S) {
 990                         /* Single-precision FP store requires conversion... */
 991 #ifdef CONFIG_PPC_FPU
 992                         preempt_disable();
 993                         enable_kernel_fp();
 994                         cvt_df(&data.dd, (float *)&data.x32.low32);
 995                         preempt_enable();
 996 #else
 997                         return 0;
 998 #endif
 999                 }
1000         } else
1001                 data.ll = regs->gpr[reg];
1002
1003         if (flags & SW) {
1004                 switch (nb) {
1005                 case 8:
1006                         data.ll = swab64(data.ll);
1007                         break;
1008                 case 4:
1009                         data.x32.low32 = swab32(data.x32.low32);
1010                         break;
1011                 case 2:
1012                         data.x16.low16 = swab16(data.x16.low16);
1013                         break;
1014                 }
1015         }
1016
1017         /* Perform other misc operations like sign extension
1018          * or floating point single precision conversion
1019          */
1020         switch (flags & ~(U|SW)) {
1021         case LD+SE:     /* sign extending integer loads */
1022         case LD+F+SE:   /* sign extend for lfiwax */
1023                 if ( nb == 2 )
1024                         data.ll = data.x16.low16;
1025                 else    /* nb must be 4 */
1026                         data.ll = data.x32.low32;
1027                 break;
1028
1029         /* Single-precision FP load requires conversion... */
1030         case LD+F+S:
1031 #ifdef CONFIG_PPC_FPU
1032                 preempt_disable();
1033                 enable_kernel_fp();
1034                 cvt_fd((float *)&data.x32.low32, &data.dd);
1035                 preempt_enable();
1036 #else
1037                 return 0;
1038 #endif
1039                 break;
1040         }
1041
1042         /* Store result to memory or update registers */
1043         if (flags & ST) {
1044                 unsigned int start = 0;
1045
1046                 switch (nb) {
1047                 case 4:
1048                         start = offsetof(union data, x32.low32);
1049                         break;
1050                 case 2:
1051                         start = offsetof(union data, x16.low16);
1052                         break;
1053                 }
1054
1055                 ret = 0;
1056                 p = (unsigned long)addr;
1057
1058                 for (i = 0; i < nb; i++)
1059                         ret |= __put_user_inatomic(data.v[start + i],
1060                                                    SWIZ_PTR(p++));
1061
1062                 if (unlikely(ret))
1063                         return -EFAULT;
1064         } else if (flags & F)
1065                 current->thread.TS_FPR(reg) = data.ll;
1066         else
1067                 regs->gpr[reg] = data.ll;
1068
1069         /* Update RA as needed */
1070         if (flags & U)
1071                 regs->gpr[areg] = regs->dar;
1072
1073         return 1;
1074 }