Merge remote-tracking branches 'asoc/fix/adsp', 'asoc/fix/arizona', 'asoc/fix/atmel...
[linux-drm-fsl-dcu.git] / arch / arm64 / kernel / entry.S
1 /*
2  * Low-level exception handling code
3  *
4  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
5  * Authors:     Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
6  *              Will Deacon <will.deacon@arm.com>
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
10  * published by the Free Software Foundation.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
19  */
20
21 #include <linux/init.h>
22 #include <linux/linkage.h>
23
24 #include <asm/assembler.h>
25 #include <asm/asm-offsets.h>
26 #include <asm/errno.h>
27 #include <asm/esr.h>
28 #include <asm/thread_info.h>
29 #include <asm/unistd.h>
30 #include <asm/unistd32.h>
31
32 /*
33  * Bad Abort numbers
34  *-----------------
35  */
36 #define BAD_SYNC        0
37 #define BAD_IRQ         1
38 #define BAD_FIQ         2
39 #define BAD_ERROR       3
40
41         .macro  kernel_entry, el, regsize = 64
42         sub     sp, sp, #S_FRAME_SIZE - S_LR    // room for LR, SP, SPSR, ELR
43         .if     \regsize == 32
44         mov     w0, w0                          // zero upper 32 bits of x0
45         .endif
46         push    x28, x29
47         push    x26, x27
48         push    x24, x25
49         push    x22, x23
50         push    x20, x21
51         push    x18, x19
52         push    x16, x17
53         push    x14, x15
54         push    x12, x13
55         push    x10, x11
56         push    x8, x9
57         push    x6, x7
58         push    x4, x5
59         push    x2, x3
60         push    x0, x1
61         .if     \el == 0
62         mrs     x21, sp_el0
63         .else
64         add     x21, sp, #S_FRAME_SIZE
65         .endif
66         mrs     x22, elr_el1
67         mrs     x23, spsr_el1
68         stp     lr, x21, [sp, #S_LR]
69         stp     x22, x23, [sp, #S_PC]
70
71         /*
72          * Set syscallno to -1 by default (overridden later if real syscall).
73          */
74         .if     \el == 0
75         mvn     x21, xzr
76         str     x21, [sp, #S_SYSCALLNO]
77         .endif
78
79         /*
80          * Registers that may be useful after this macro is invoked:
81          *
82          * x21 - aborted SP
83          * x22 - aborted PC
84          * x23 - aborted PSTATE
85         */
86         .endm
87
88         .macro  kernel_exit, el, ret = 0
89         ldp     x21, x22, [sp, #S_PC]           // load ELR, SPSR
90         .if     \el == 0
91         ldr     x23, [sp, #S_SP]                // load return stack pointer
92         .endif
93         .if     \ret
94         ldr     x1, [sp, #S_X1]                 // preserve x0 (syscall return)
95         add     sp, sp, S_X2
96         .else
97         pop     x0, x1
98         .endif
99         pop     x2, x3                          // load the rest of the registers
100         pop     x4, x5
101         pop     x6, x7
102         pop     x8, x9
103         msr     elr_el1, x21                    // set up the return data
104         msr     spsr_el1, x22
105         .if     \el == 0
106         msr     sp_el0, x23
107         .endif
108         pop     x10, x11
109         pop     x12, x13
110         pop     x14, x15
111         pop     x16, x17
112         pop     x18, x19
113         pop     x20, x21
114         pop     x22, x23
115         pop     x24, x25
116         pop     x26, x27
117         pop     x28, x29
118         ldr     lr, [sp], #S_FRAME_SIZE - S_LR  // load LR and restore SP
119         eret                                    // return to kernel
120         .endm
121
122         .macro  get_thread_info, rd
123         mov     \rd, sp
124         and     \rd, \rd, #~(THREAD_SIZE - 1)   // top of stack
125         .endm
126
127 /*
128  * These are the registers used in the syscall handler, and allow us to
129  * have in theory up to 7 arguments to a function - x0 to x6.
130  *
131  * x7 is reserved for the system call number in 32-bit mode.
132  */
133 sc_nr   .req    x25             // number of system calls
134 scno    .req    x26             // syscall number
135 stbl    .req    x27             // syscall table pointer
136 tsk     .req    x28             // current thread_info
137
138 /*
139  * Interrupt handling.
140  */
141         .macro  irq_handler
142         ldr     x1, handle_arch_irq
143         mov     x0, sp
144         blr     x1
145         .endm
146
147         .text
148
149 /*
150  * Exception vectors.
151  */
152
153         .align  11
154 ENTRY(vectors)
155         ventry  el1_sync_invalid                // Synchronous EL1t
156         ventry  el1_irq_invalid                 // IRQ EL1t
157         ventry  el1_fiq_invalid                 // FIQ EL1t
158         ventry  el1_error_invalid               // Error EL1t
159
160         ventry  el1_sync                        // Synchronous EL1h
161         ventry  el1_irq                         // IRQ EL1h
162         ventry  el1_fiq_invalid                 // FIQ EL1h
163         ventry  el1_error_invalid               // Error EL1h
164
165         ventry  el0_sync                        // Synchronous 64-bit EL0
166         ventry  el0_irq                         // IRQ 64-bit EL0
167         ventry  el0_fiq_invalid                 // FIQ 64-bit EL0
168         ventry  el0_error_invalid               // Error 64-bit EL0
169
170 #ifdef CONFIG_COMPAT
171         ventry  el0_sync_compat                 // Synchronous 32-bit EL0
172         ventry  el0_irq_compat                  // IRQ 32-bit EL0
173         ventry  el0_fiq_invalid_compat          // FIQ 32-bit EL0
174         ventry  el0_error_invalid_compat        // Error 32-bit EL0
175 #else
176         ventry  el0_sync_invalid                // Synchronous 32-bit EL0
177         ventry  el0_irq_invalid                 // IRQ 32-bit EL0
178         ventry  el0_fiq_invalid                 // FIQ 32-bit EL0
179         ventry  el0_error_invalid               // Error 32-bit EL0
180 #endif
181 END(vectors)
182
183 /*
184  * Invalid mode handlers
185  */
186         .macro  inv_entry, el, reason, regsize = 64
187         kernel_entry el, \regsize
188         mov     x0, sp
189         mov     x1, #\reason
190         mrs     x2, esr_el1
191         b       bad_mode
192         .endm
193
194 el0_sync_invalid:
195         inv_entry 0, BAD_SYNC
196 ENDPROC(el0_sync_invalid)
197
198 el0_irq_invalid:
199         inv_entry 0, BAD_IRQ
200 ENDPROC(el0_irq_invalid)
201
202 el0_fiq_invalid:
203         inv_entry 0, BAD_FIQ
204 ENDPROC(el0_fiq_invalid)
205
206 el0_error_invalid:
207         inv_entry 0, BAD_ERROR
208 ENDPROC(el0_error_invalid)
209
210 #ifdef CONFIG_COMPAT
211 el0_fiq_invalid_compat:
212         inv_entry 0, BAD_FIQ, 32
213 ENDPROC(el0_fiq_invalid_compat)
214
215 el0_error_invalid_compat:
216         inv_entry 0, BAD_ERROR, 32
217 ENDPROC(el0_error_invalid_compat)
218 #endif
219
220 el1_sync_invalid:
221         inv_entry 1, BAD_SYNC
222 ENDPROC(el1_sync_invalid)
223
224 el1_irq_invalid:
225         inv_entry 1, BAD_IRQ
226 ENDPROC(el1_irq_invalid)
227
228 el1_fiq_invalid:
229         inv_entry 1, BAD_FIQ
230 ENDPROC(el1_fiq_invalid)
231
232 el1_error_invalid:
233         inv_entry 1, BAD_ERROR
234 ENDPROC(el1_error_invalid)
235
236 /*
237  * EL1 mode handlers.
238  */
239         .align  6
240 el1_sync:
241         kernel_entry 1
242         mrs     x1, esr_el1                     // read the syndrome register
243         lsr     x24, x1, #ESR_EL1_EC_SHIFT      // exception class
244         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_DABT_EL1       // data abort in EL1
245         b.eq    el1_da
246         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_SYS64          // configurable trap
247         b.eq    el1_undef
248         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_SP_ALIGN       // stack alignment exception
249         b.eq    el1_sp_pc
250         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_PC_ALIGN       // pc alignment exception
251         b.eq    el1_sp_pc
252         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_UNKNOWN        // unknown exception in EL1
253         b.eq    el1_undef
254         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_BREAKPT_EL1    // debug exception in EL1
255         b.ge    el1_dbg
256         b       el1_inv
257 el1_da:
258         /*
259          * Data abort handling
260          */
261         mrs     x0, far_el1
262         enable_dbg_if_not_stepping x2
263         // re-enable interrupts if they were enabled in the aborted context
264         tbnz    x23, #7, 1f                     // PSR_I_BIT
265         enable_irq
266 1:
267         mov     x2, sp                          // struct pt_regs
268         bl      do_mem_abort
269
270         // disable interrupts before pulling preserved data off the stack
271         disable_irq
272         kernel_exit 1
273 el1_sp_pc:
274         /*
275          * Stack or PC alignment exception handling
276          */
277         mrs     x0, far_el1
278         mov     x1, x25
279         mov     x2, sp
280         b       do_sp_pc_abort
281 el1_undef:
282         /*
283          * Undefined instruction
284          */
285         mov     x0, sp
286         b       do_undefinstr
287 el1_dbg:
288         /*
289          * Debug exception handling
290          */
291         tbz     x24, #0, el1_inv                // EL1 only
292         mrs     x0, far_el1
293         mov     x2, sp                          // struct pt_regs
294         bl      do_debug_exception
295
296         kernel_exit 1
297 el1_inv:
298         // TODO: add support for undefined instructions in kernel mode
299         mov     x0, sp
300         mov     x1, #BAD_SYNC
301         mrs     x2, esr_el1
302         b       bad_mode
303 ENDPROC(el1_sync)
304
305         .align  6
306 el1_irq:
307         kernel_entry 1
308         enable_dbg_if_not_stepping x0
309 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
310         bl      trace_hardirqs_off
311 #endif
312
313         irq_handler
314
315 #ifdef CONFIG_PREEMPT
316         get_thread_info tsk
317         ldr     w24, [tsk, #TI_PREEMPT]         // restore preempt count
318         cbnz    w24, 1f                         // preempt count != 0
319         ldr     x0, [tsk, #TI_FLAGS]            // get flags
320         tbz     x0, #TIF_NEED_RESCHED, 1f       // needs rescheduling?
321         bl      el1_preempt
322 1:
323 #endif
324 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
325         bl      trace_hardirqs_on
326 #endif
327         kernel_exit 1
328 ENDPROC(el1_irq)
329
330 #ifdef CONFIG_PREEMPT
331 el1_preempt:
332         mov     x24, lr
333 1:      enable_dbg
334         bl      preempt_schedule_irq            // irq en/disable is done inside
335         ldr     x0, [tsk, #TI_FLAGS]            // get new tasks TI_FLAGS
336         tbnz    x0, #TIF_NEED_RESCHED, 1b       // needs rescheduling?
337         ret     x24
338 #endif
339
340 /*
341  * EL0 mode handlers.
342  */
343         .align  6
344 el0_sync:
345         kernel_entry 0
346         mrs     x25, esr_el1                    // read the syndrome register
347         lsr     x24, x25, #ESR_EL1_EC_SHIFT     // exception class
348         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_SVC64          // SVC in 64-bit state
349         b.eq    el0_svc
350         adr     lr, ret_from_exception
351         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_DABT_EL0       // data abort in EL0
352         b.eq    el0_da
353         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_IABT_EL0       // instruction abort in EL0
354         b.eq    el0_ia
355         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_FP_ASIMD       // FP/ASIMD access
356         b.eq    el0_fpsimd_acc
357         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_FP_EXC64       // FP/ASIMD exception
358         b.eq    el0_fpsimd_exc
359         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_SYS64          // configurable trap
360         b.eq    el0_undef
361         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_SP_ALIGN       // stack alignment exception
362         b.eq    el0_sp_pc
363         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_PC_ALIGN       // pc alignment exception
364         b.eq    el0_sp_pc
365         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_UNKNOWN        // unknown exception in EL0
366         b.eq    el0_undef
367         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_BREAKPT_EL0    // debug exception in EL0
368         b.ge    el0_dbg
369         b       el0_inv
370
371 #ifdef CONFIG_COMPAT
372         .align  6
373 el0_sync_compat:
374         kernel_entry 0, 32
375         mrs     x25, esr_el1                    // read the syndrome register
376         lsr     x24, x25, #ESR_EL1_EC_SHIFT     // exception class
377         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_SVC32          // SVC in 32-bit state
378         b.eq    el0_svc_compat
379         adr     lr, ret_from_exception
380         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_DABT_EL0       // data abort in EL0
381         b.eq    el0_da
382         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_IABT_EL0       // instruction abort in EL0
383         b.eq    el0_ia
384         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_FP_ASIMD       // FP/ASIMD access
385         b.eq    el0_fpsimd_acc
386         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_FP_EXC32       // FP/ASIMD exception
387         b.eq    el0_fpsimd_exc
388         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_UNKNOWN        // unknown exception in EL0
389         b.eq    el0_undef
390         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_CP15_32        // CP15 MRC/MCR trap
391         b.eq    el0_undef
392         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_CP15_64        // CP15 MRRC/MCRR trap
393         b.eq    el0_undef
394         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_CP14_MR        // CP14 MRC/MCR trap
395         b.eq    el0_undef
396         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_CP14_LS        // CP14 LDC/STC trap
397         b.eq    el0_undef
398         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_CP14_64        // CP14 MRRC/MCRR trap
399         b.eq    el0_undef
400         cmp     x24, #ESR_EL1_EC_BREAKPT_EL0    // debug exception in EL0
401         b.ge    el0_dbg
402         b       el0_inv
403 el0_svc_compat:
404         /*
405          * AArch32 syscall handling
406          */
407         adr     stbl, compat_sys_call_table     // load compat syscall table pointer
408         uxtw    scno, w7                        // syscall number in w7 (r7)
409         mov     sc_nr, #__NR_compat_syscalls
410         b       el0_svc_naked
411
412         .align  6
413 el0_irq_compat:
414         kernel_entry 0, 32
415         b       el0_irq_naked
416 #endif
417
418 el0_da:
419         /*
420          * Data abort handling
421          */
422         mrs     x0, far_el1
423         bic     x0, x0, #(0xff << 56)
424         disable_step x1
425         isb
426         enable_dbg
427         // enable interrupts before calling the main handler
428         enable_irq
429         mov     x1, x25
430         mov     x2, sp
431         b       do_mem_abort
432 el0_ia:
433         /*
434          * Instruction abort handling
435          */
436         mrs     x0, far_el1
437         disable_step x1
438         isb
439         enable_dbg
440         // enable interrupts before calling the main handler
441         enable_irq
442         orr     x1, x25, #1 << 24               // use reserved ISS bit for instruction aborts
443         mov     x2, sp
444         b       do_mem_abort
445 el0_fpsimd_acc:
446         /*
447          * Floating Point or Advanced SIMD access
448          */
449         mov     x0, x25
450         mov     x1, sp
451         b       do_fpsimd_acc
452 el0_fpsimd_exc:
453         /*
454          * Floating Point or Advanced SIMD exception
455          */
456         mov     x0, x25
457         mov     x1, sp
458         b       do_fpsimd_exc
459 el0_sp_pc:
460         /*
461          * Stack or PC alignment exception handling
462          */
463         mrs     x0, far_el1
464         disable_step x1
465         isb
466         enable_dbg
467         // enable interrupts before calling the main handler
468         enable_irq
469         mov     x1, x25
470         mov     x2, sp
471         b       do_sp_pc_abort
472 el0_undef:
473         /*
474          * Undefined instruction
475          */
476         mov     x0, sp
477         // enable interrupts before calling the main handler
478         enable_irq
479         b       do_undefinstr
480 el0_dbg:
481         /*
482          * Debug exception handling
483          */
484         tbnz    x24, #0, el0_inv                // EL0 only
485         mrs     x0, far_el1
486         disable_step x1
487         mov     x1, x25
488         mov     x2, sp
489         b       do_debug_exception
490 el0_inv:
491         mov     x0, sp
492         mov     x1, #BAD_SYNC
493         mrs     x2, esr_el1
494         b       bad_mode
495 ENDPROC(el0_sync)
496
497         .align  6
498 el0_irq:
499         kernel_entry 0
500 el0_irq_naked:
501         disable_step x1
502         isb
503         enable_dbg
504 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
505         bl      trace_hardirqs_off
506 #endif
507
508         irq_handler
509         get_thread_info tsk
510
511 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
512         bl      trace_hardirqs_on
513 #endif
514         b       ret_to_user
515 ENDPROC(el0_irq)
516
517 /*
518  * This is the return code to user mode for abort handlers
519  */
520 ret_from_exception:
521         get_thread_info tsk
522         b       ret_to_user
523 ENDPROC(ret_from_exception)
524
525 /*
526  * Register switch for AArch64. The callee-saved registers need to be saved
527  * and restored. On entry:
528  *   x0 = previous task_struct (must be preserved across the switch)
529  *   x1 = next task_struct
530  * Previous and next are guaranteed not to be the same.
531  *
532  */
533 ENTRY(cpu_switch_to)
534         add     x8, x0, #THREAD_CPU_CONTEXT
535         mov     x9, sp
536         stp     x19, x20, [x8], #16             // store callee-saved registers
537         stp     x21, x22, [x8], #16
538         stp     x23, x24, [x8], #16
539         stp     x25, x26, [x8], #16
540         stp     x27, x28, [x8], #16
541         stp     x29, x9, [x8], #16
542         str     lr, [x8]
543         add     x8, x1, #THREAD_CPU_CONTEXT
544         ldp     x19, x20, [x8], #16             // restore callee-saved registers
545         ldp     x21, x22, [x8], #16
546         ldp     x23, x24, [x8], #16
547         ldp     x25, x26, [x8], #16
548         ldp     x27, x28, [x8], #16
549         ldp     x29, x9, [x8], #16
550         ldr     lr, [x8]
551         mov     sp, x9
552         ret
553 ENDPROC(cpu_switch_to)
554
555 /*
556  * This is the fast syscall return path.  We do as little as possible here,
557  * and this includes saving x0 back into the kernel stack.
558  */
559 ret_fast_syscall:
560         disable_irq                             // disable interrupts
561         ldr     x1, [tsk, #TI_FLAGS]
562         and     x2, x1, #_TIF_WORK_MASK
563         cbnz    x2, fast_work_pending
564         tbz     x1, #TIF_SINGLESTEP, fast_exit
565         disable_dbg
566         enable_step x2
567 fast_exit:
568         kernel_exit 0, ret = 1
569
570 /*
571  * Ok, we need to do extra processing, enter the slow path.
572  */
573 fast_work_pending:
574         str     x0, [sp, #S_X0]                 // returned x0
575 work_pending:
576         tbnz    x1, #TIF_NEED_RESCHED, work_resched
577         /* TIF_SIGPENDING or TIF_NOTIFY_RESUME case */
578         ldr     x2, [sp, #S_PSTATE]
579         mov     x0, sp                          // 'regs'
580         tst     x2, #PSR_MODE_MASK              // user mode regs?
581         b.ne    no_work_pending                 // returning to kernel
582         enable_irq                              // enable interrupts for do_notify_resume()
583         bl      do_notify_resume
584         b       ret_to_user
585 work_resched:
586         enable_dbg
587         bl      schedule
588
589 /*
590  * "slow" syscall return path.
591  */
592 ret_to_user:
593         disable_irq                             // disable interrupts
594         ldr     x1, [tsk, #TI_FLAGS]
595         and     x2, x1, #_TIF_WORK_MASK
596         cbnz    x2, work_pending
597         tbz     x1, #TIF_SINGLESTEP, no_work_pending
598         disable_dbg
599         enable_step x2
600 no_work_pending:
601         kernel_exit 0, ret = 0
602 ENDPROC(ret_to_user)
603
604 /*
605  * This is how we return from a fork.
606  */
607 ENTRY(ret_from_fork)
608         bl      schedule_tail
609         cbz     x19, 1f                         // not a kernel thread
610         mov     x0, x20
611         blr     x19
612 1:      get_thread_info tsk
613         b       ret_to_user
614 ENDPROC(ret_from_fork)
615
616 /*
617  * SVC handler.
618  */
619         .align  6
620 el0_svc:
621         adrp    stbl, sys_call_table            // load syscall table pointer
622         uxtw    scno, w8                        // syscall number in w8
623         mov     sc_nr, #__NR_syscalls
624 el0_svc_naked:                                  // compat entry point
625         stp     x0, scno, [sp, #S_ORIG_X0]      // save the original x0 and syscall number
626         disable_step x16
627         isb
628         enable_dbg
629         enable_irq
630
631         get_thread_info tsk
632         ldr     x16, [tsk, #TI_FLAGS]           // check for syscall tracing
633         tbnz    x16, #TIF_SYSCALL_TRACE, __sys_trace // are we tracing syscalls?
634         adr     lr, ret_fast_syscall            // return address
635         cmp     scno, sc_nr                     // check upper syscall limit
636         b.hs    ni_sys
637         ldr     x16, [stbl, scno, lsl #3]       // address in the syscall table
638         br      x16                             // call sys_* routine
639 ni_sys:
640         mov     x0, sp
641         b       do_ni_syscall
642 ENDPROC(el0_svc)
643
644         /*
645          * This is the really slow path.  We're going to be doing context
646          * switches, and waiting for our parent to respond.
647          */
648 __sys_trace:
649         mov     x1, sp
650         mov     w0, #0                          // trace entry
651         bl      syscall_trace
652         adr     lr, __sys_trace_return          // return address
653         uxtw    scno, w0                        // syscall number (possibly new)
654         mov     x1, sp                          // pointer to regs
655         cmp     scno, sc_nr                     // check upper syscall limit
656         b.hs    ni_sys
657         ldp     x0, x1, [sp]                    // restore the syscall args
658         ldp     x2, x3, [sp, #S_X2]
659         ldp     x4, x5, [sp, #S_X4]
660         ldp     x6, x7, [sp, #S_X6]
661         ldr     x16, [stbl, scno, lsl #3]       // address in the syscall table
662         br      x16                             // call sys_* routine
663
664 __sys_trace_return:
665         str     x0, [sp]                        // save returned x0
666         mov     x1, sp
667         mov     w0, #1                          // trace exit
668         bl      syscall_trace
669         b       ret_to_user
670
671 /*
672  * Special system call wrappers.
673  */
674 ENTRY(sys_rt_sigreturn_wrapper)
675         mov     x0, sp
676         b       sys_rt_sigreturn
677 ENDPROC(sys_rt_sigreturn_wrapper)
678
679 ENTRY(handle_arch_irq)
680         .quad   0