Linux-libre 5.4.47-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / arch / ia64 / kernel / head.S
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * Here is where the ball gets rolling as far as the kernel is concerned.
4  * When control is transferred to _start, the bootload has already
5  * loaded us to the correct address.  All that's left to do here is
6  * to set up the kernel's global pointer and jump to the kernel
7  * entry point.
8  *
9  * Copyright (C) 1998-2001, 2003, 2005 Hewlett-Packard Co
10  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
11  *      Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
12  * Copyright (C) 1999 VA Linux Systems
13  * Copyright (C) 1999 Walt Drummond <drummond@valinux.com>
14  * Copyright (C) 1999 Intel Corp.
15  * Copyright (C) 1999 Asit Mallick <Asit.K.Mallick@intel.com>
16  * Copyright (C) 1999 Don Dugger <Don.Dugger@intel.com>
17  * Copyright (C) 2002 Fenghua Yu <fenghua.yu@intel.com>
18  *   -Optimize __ia64_save_fpu() and __ia64_load_fpu() for Itanium 2.
19  * Copyright (C) 2004 Ashok Raj <ashok.raj@intel.com>
20  *   Support for CPU Hotplug
21  */
22
23
24 #include <asm/asmmacro.h>
25 #include <asm/fpu.h>
26 #include <asm/kregs.h>
27 #include <asm/mmu_context.h>
28 #include <asm/asm-offsets.h>
29 #include <asm/pal.h>
30 #include <asm/pgtable.h>
31 #include <asm/processor.h>
32 #include <asm/ptrace.h>
33 #include <asm/mca_asm.h>
34 #include <linux/init.h>
35 #include <linux/linkage.h>
36 #include <asm/export.h>
37
38 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
39 #define SAL_PSR_BITS_TO_SET                             \
40         (IA64_PSR_AC | IA64_PSR_BN | IA64_PSR_MFH | IA64_PSR_MFL)
41
42 #define SAVE_FROM_REG(src, ptr, dest)   \
43         mov dest=src;;                                          \
44         st8 [ptr]=dest,0x08
45
46 #define RESTORE_REG(reg, ptr, _tmp)             \
47         ld8 _tmp=[ptr],0x08;;                           \
48         mov reg=_tmp
49
50 #define SAVE_BREAK_REGS(ptr, _idx, _breg, _dest)\
51         mov ar.lc=IA64_NUM_DBG_REGS-1;;                         \
52         mov _idx=0;;                                                            \
53 1:                                                                                              \
54         SAVE_FROM_REG(_breg[_idx], ptr, _dest);;        \
55         add _idx=1,_idx;;                                                       \
56         br.cloop.sptk.many 1b
57
58 #define RESTORE_BREAK_REGS(ptr, _idx, _breg, _tmp, _lbl)\
59         mov ar.lc=IA64_NUM_DBG_REGS-1;;                 \
60         mov _idx=0;;                                                    \
61 _lbl:  RESTORE_REG(_breg[_idx], ptr, _tmp);;    \
62         add _idx=1, _idx;;                                              \
63         br.cloop.sptk.many _lbl
64
65 #define SAVE_ONE_RR(num, _reg, _tmp) \
66         movl _tmp=(num<<61);;   \
67         mov _reg=rr[_tmp]
68
69 #define SAVE_REGION_REGS(_tmp, _r0, _r1, _r2, _r3, _r4, _r5, _r6, _r7) \
70         SAVE_ONE_RR(0,_r0, _tmp);; \
71         SAVE_ONE_RR(1,_r1, _tmp);; \
72         SAVE_ONE_RR(2,_r2, _tmp);; \
73         SAVE_ONE_RR(3,_r3, _tmp);; \
74         SAVE_ONE_RR(4,_r4, _tmp);; \
75         SAVE_ONE_RR(5,_r5, _tmp);; \
76         SAVE_ONE_RR(6,_r6, _tmp);; \
77         SAVE_ONE_RR(7,_r7, _tmp);;
78
79 #define STORE_REGION_REGS(ptr, _r0, _r1, _r2, _r3, _r4, _r5, _r6, _r7) \
80         st8 [ptr]=_r0, 8;; \
81         st8 [ptr]=_r1, 8;; \
82         st8 [ptr]=_r2, 8;; \
83         st8 [ptr]=_r3, 8;; \
84         st8 [ptr]=_r4, 8;; \
85         st8 [ptr]=_r5, 8;; \
86         st8 [ptr]=_r6, 8;; \
87         st8 [ptr]=_r7, 8;;
88
89 #define RESTORE_REGION_REGS(ptr, _idx1, _idx2, _tmp) \
90         mov             ar.lc=0x08-1;;                                          \
91         movl    _idx1=0x00;;                                            \
92 RestRR:                                                                                 \
93         dep.z   _idx2=_idx1,61,3;;                                      \
94         ld8             _tmp=[ptr],8;;                                          \
95         mov             rr[_idx2]=_tmp;;                                        \
96         srlz.d;;                                                                        \
97         add             _idx1=1,_idx1;;                                         \
98         br.cloop.sptk.few       RestRR
99
100 #define SET_AREA_FOR_BOOTING_CPU(reg1, reg2) \
101         movl reg1=sal_state_for_booting_cpu;;   \
102         ld8 reg2=[reg1];;
103
104 /*
105  * Adjust region registers saved before starting to save
106  * break regs and rest of the states that need to be preserved.
107  */
108 #define SAL_TO_OS_BOOT_HANDOFF_STATE_SAVE(_reg1,_reg2,_pred)  \
109         SAVE_FROM_REG(b0,_reg1,_reg2);;                                         \
110         SAVE_FROM_REG(b1,_reg1,_reg2);;                                         \
111         SAVE_FROM_REG(b2,_reg1,_reg2);;                                         \
112         SAVE_FROM_REG(b3,_reg1,_reg2);;                                         \
113         SAVE_FROM_REG(b4,_reg1,_reg2);;                                         \
114         SAVE_FROM_REG(b5,_reg1,_reg2);;                                         \
115         st8 [_reg1]=r1,0x08;;                                                           \
116         st8 [_reg1]=r12,0x08;;                                                          \
117         st8 [_reg1]=r13,0x08;;                                                          \
118         SAVE_FROM_REG(ar.fpsr,_reg1,_reg2);;                            \
119         SAVE_FROM_REG(ar.pfs,_reg1,_reg2);;                                     \
120         SAVE_FROM_REG(ar.rnat,_reg1,_reg2);;                            \
121         SAVE_FROM_REG(ar.unat,_reg1,_reg2);;                            \
122         SAVE_FROM_REG(ar.bspstore,_reg1,_reg2);;                        \
123         SAVE_FROM_REG(cr.dcr,_reg1,_reg2);;                                     \
124         SAVE_FROM_REG(cr.iva,_reg1,_reg2);;                                     \
125         SAVE_FROM_REG(cr.pta,_reg1,_reg2);;                                     \
126         SAVE_FROM_REG(cr.itv,_reg1,_reg2);;                                     \
127         SAVE_FROM_REG(cr.pmv,_reg1,_reg2);;                                     \
128         SAVE_FROM_REG(cr.cmcv,_reg1,_reg2);;                            \
129         SAVE_FROM_REG(cr.lrr0,_reg1,_reg2);;                            \
130         SAVE_FROM_REG(cr.lrr1,_reg1,_reg2);;                            \
131         st8 [_reg1]=r4,0x08;;                                                           \
132         st8 [_reg1]=r5,0x08;;                                                           \
133         st8 [_reg1]=r6,0x08;;                                                           \
134         st8 [_reg1]=r7,0x08;;                                                           \
135         st8 [_reg1]=_pred,0x08;;                                                        \
136         SAVE_FROM_REG(ar.lc, _reg1, _reg2);;                            \
137         stf.spill.nta [_reg1]=f2,16;;                                           \
138         stf.spill.nta [_reg1]=f3,16;;                                           \
139         stf.spill.nta [_reg1]=f4,16;;                                           \
140         stf.spill.nta [_reg1]=f5,16;;                                           \
141         stf.spill.nta [_reg1]=f16,16;;                                          \
142         stf.spill.nta [_reg1]=f17,16;;                                          \
143         stf.spill.nta [_reg1]=f18,16;;                                          \
144         stf.spill.nta [_reg1]=f19,16;;                                          \
145         stf.spill.nta [_reg1]=f20,16;;                                          \
146         stf.spill.nta [_reg1]=f21,16;;                                          \
147         stf.spill.nta [_reg1]=f22,16;;                                          \
148         stf.spill.nta [_reg1]=f23,16;;                                          \
149         stf.spill.nta [_reg1]=f24,16;;                                          \
150         stf.spill.nta [_reg1]=f25,16;;                                          \
151         stf.spill.nta [_reg1]=f26,16;;                                          \
152         stf.spill.nta [_reg1]=f27,16;;                                          \
153         stf.spill.nta [_reg1]=f28,16;;                                          \
154         stf.spill.nta [_reg1]=f29,16;;                                          \
155         stf.spill.nta [_reg1]=f30,16;;                                          \
156         stf.spill.nta [_reg1]=f31,16;;
157
158 #else
159 #define SET_AREA_FOR_BOOTING_CPU(a1, a2)
160 #define SAL_TO_OS_BOOT_HANDOFF_STATE_SAVE(a1,a2, a3)
161 #define SAVE_REGION_REGS(_tmp, _r0, _r1, _r2, _r3, _r4, _r5, _r6, _r7)
162 #define STORE_REGION_REGS(ptr, _r0, _r1, _r2, _r3, _r4, _r5, _r6, _r7)
163 #endif
164
165 #define SET_ONE_RR(num, pgsize, _tmp1, _tmp2, vhpt) \
166         movl _tmp1=(num << 61);;        \
167         mov _tmp2=((ia64_rid(IA64_REGION_ID_KERNEL, (num<<61)) << 8) | (pgsize << 2) | vhpt);; \
168         mov rr[_tmp1]=_tmp2
169
170         __PAGE_ALIGNED_DATA
171
172         .global empty_zero_page
173 EXPORT_DATA_SYMBOL_GPL(empty_zero_page)
174 empty_zero_page:
175         .skip PAGE_SIZE
176
177         .global swapper_pg_dir
178 swapper_pg_dir:
179         .skip PAGE_SIZE
180
181         .rodata
182 halt_msg:
183         stringz "Halting kernel\n"
184
185         __REF
186
187         .global start_ap
188
189         /*
190          * Start the kernel.  When the bootloader passes control to _start(), r28
191          * points to the address of the boot parameter area.  Execution reaches
192          * here in physical mode.
193          */
194 GLOBAL_ENTRY(_start)
195 start_ap:
196         .prologue
197         .save rp, r0            // terminate unwind chain with a NULL rp
198         .body
199
200         rsm psr.i | psr.ic
201         ;;
202         srlz.i
203         ;;
204  {
205         flushrs                         // must be first insn in group
206         srlz.i
207  }
208         ;;
209         /*
210          * Save the region registers, predicate before they get clobbered
211          */
212         SAVE_REGION_REGS(r2, r8,r9,r10,r11,r12,r13,r14,r15);
213         mov r25=pr;;
214
215         /*
216          * Initialize kernel region registers:
217          *      rr[0]: VHPT enabled, page size = PAGE_SHIFT
218          *      rr[1]: VHPT enabled, page size = PAGE_SHIFT
219          *      rr[2]: VHPT enabled, page size = PAGE_SHIFT
220          *      rr[3]: VHPT enabled, page size = PAGE_SHIFT
221          *      rr[4]: VHPT enabled, page size = PAGE_SHIFT
222          *      rr[5]: VHPT enabled, page size = PAGE_SHIFT
223          *      rr[6]: VHPT disabled, page size = IA64_GRANULE_SHIFT
224          *      rr[7]: VHPT disabled, page size = IA64_GRANULE_SHIFT
225          * We initialize all of them to prevent inadvertently assuming
226          * something about the state of address translation early in boot.
227          */
228         SET_ONE_RR(0, PAGE_SHIFT, r2, r16, 1);;
229         SET_ONE_RR(1, PAGE_SHIFT, r2, r16, 1);;
230         SET_ONE_RR(2, PAGE_SHIFT, r2, r16, 1);;
231         SET_ONE_RR(3, PAGE_SHIFT, r2, r16, 1);;
232         SET_ONE_RR(4, PAGE_SHIFT, r2, r16, 1);;
233         SET_ONE_RR(5, PAGE_SHIFT, r2, r16, 1);;
234         SET_ONE_RR(6, IA64_GRANULE_SHIFT, r2, r16, 0);;
235         SET_ONE_RR(7, IA64_GRANULE_SHIFT, r2, r16, 0);;
236         /*
237          * Now pin mappings into the TLB for kernel text and data
238          */
239         mov r18=KERNEL_TR_PAGE_SHIFT<<2
240         movl r17=KERNEL_START
241         ;;
242         mov cr.itir=r18
243         mov cr.ifa=r17
244         mov r16=IA64_TR_KERNEL
245         mov r3=ip
246         movl r18=PAGE_KERNEL
247         ;;
248         dep r2=0,r3,0,KERNEL_TR_PAGE_SHIFT
249         ;;
250         or r18=r2,r18
251         ;;
252         srlz.i
253         ;;
254         itr.i itr[r16]=r18
255         ;;
256         itr.d dtr[r16]=r18
257         ;;
258         srlz.i
259
260         /*
261          * Switch into virtual mode:
262          */
263         movl r16=(IA64_PSR_IT|IA64_PSR_IC|IA64_PSR_DT|IA64_PSR_RT|IA64_PSR_DFH|IA64_PSR_BN \
264                   |IA64_PSR_DI)
265         ;;
266         mov cr.ipsr=r16
267         movl r17=1f
268         ;;
269         mov cr.iip=r17
270         mov cr.ifs=r0
271         ;;
272         rfi
273         ;;
274 1:      // now we are in virtual mode
275
276         SET_AREA_FOR_BOOTING_CPU(r2, r16);
277
278         STORE_REGION_REGS(r16, r8,r9,r10,r11,r12,r13,r14,r15);
279         SAL_TO_OS_BOOT_HANDOFF_STATE_SAVE(r16,r17,r25)
280         ;;
281
282         // set IVT entry point---can't access I/O ports without it
283         movl r3=ia64_ivt
284         ;;
285         mov cr.iva=r3
286         movl r2=FPSR_DEFAULT
287         ;;
288         srlz.i
289         movl gp=__gp
290
291         mov ar.fpsr=r2
292         ;;
293
294 #define isAP    p2      // are we an Application Processor?
295 #define isBP    p3      // are we the Bootstrap Processor?
296
297 #ifdef CONFIG_SMP
298         /*
299          * Find the init_task for the currently booting CPU.  At poweron, and in
300          * UP mode, task_for_booting_cpu is NULL.
301          */
302         movl r3=task_for_booting_cpu
303         ;;
304         ld8 r3=[r3]
305         movl r2=init_task
306         ;;
307         cmp.eq isBP,isAP=r3,r0
308         ;;
309 (isAP)  mov r2=r3
310 #else
311         movl r2=init_task
312         cmp.eq isBP,isAP=r0,r0
313 #endif
314         ;;
315         tpa r3=r2               // r3 == phys addr of task struct
316         mov r16=-1
317 (isBP)  br.cond.dpnt .load_current // BP stack is on region 5 --- no need to map it
318
319         // load mapping for stack (virtaddr in r2, physaddr in r3)
320         rsm psr.ic
321         movl r17=PAGE_KERNEL
322         ;;
323         srlz.d
324         dep r18=0,r3,0,12
325         ;;
326         or r18=r17,r18
327         dep r2=-1,r3,61,3       // IMVA of task
328         ;;
329         mov r17=rr[r2]
330         shr.u r16=r3,IA64_GRANULE_SHIFT
331         ;;
332         dep r17=0,r17,8,24
333         ;;
334         mov cr.itir=r17
335         mov cr.ifa=r2
336
337         mov r19=IA64_TR_CURRENT_STACK
338         ;;
339         itr.d dtr[r19]=r18
340         ;;
341         ssm psr.ic
342         srlz.d
343         ;;
344
345 .load_current:
346         // load the "current" pointer (r13) and ar.k6 with the current task
347         mov IA64_KR(CURRENT)=r2         // virtual address
348         mov IA64_KR(CURRENT_STACK)=r16
349         mov r13=r2
350         /*
351          * Reserve space at the top of the stack for "struct pt_regs".  Kernel
352          * threads don't store interesting values in that structure, but the space
353          * still needs to be there because time-critical stuff such as the context
354          * switching can be implemented more efficiently (for example, __switch_to()
355          * always sets the psr.dfh bit of the task it is switching to).
356          */
357
358         addl r12=IA64_STK_OFFSET-IA64_PT_REGS_SIZE-16,r2
359         addl r2=IA64_RBS_OFFSET,r2      // initialize the RSE
360         mov ar.rsc=0            // place RSE in enforced lazy mode
361         ;;
362         loadrs                  // clear the dirty partition
363         movl r19=__phys_per_cpu_start
364         mov r18=PERCPU_PAGE_SIZE
365         ;;
366 #ifndef CONFIG_SMP
367         add r19=r19,r18
368         ;;
369 #else
370 (isAP)  br.few 2f
371         movl r20=__cpu0_per_cpu
372         ;;
373         shr.u r18=r18,3
374 1:
375         ld8 r21=[r19],8;;
376         st8[r20]=r21,8
377         adds r18=-1,r18;;
378         cmp4.lt p7,p6=0,r18
379 (p7)    br.cond.dptk.few 1b
380         mov r19=r20
381         ;;
382 2:
383 #endif
384         tpa r19=r19
385         ;;
386         .pred.rel.mutex isBP,isAP
387 (isBP)  mov IA64_KR(PER_CPU_DATA)=r19   // per-CPU base for cpu0
388 (isAP)  mov IA64_KR(PER_CPU_DATA)=r0    // clear physical per-CPU base
389         ;;
390         mov ar.bspstore=r2      // establish the new RSE stack
391         ;;
392         mov ar.rsc=0x3          // place RSE in eager mode
393
394 (isBP)  dep r28=-1,r28,61,3     // make address virtual
395 (isBP)  movl r2=ia64_boot_param
396         ;;
397 (isBP)  st8 [r2]=r28            // save the address of the boot param area passed by the bootloader
398
399 #ifdef CONFIG_SMP
400 (isAP)  br.call.sptk.many rp=start_secondary
401 .ret0:
402 (isAP)  br.cond.sptk self
403 #endif
404
405         // This is executed by the bootstrap processor (bsp) only:
406
407 #ifdef CONFIG_IA64_FW_EMU
408         // initialize PAL & SAL emulator:
409         br.call.sptk.many rp=sys_fw_init
410 .ret1:
411 #endif
412         br.call.sptk.many rp=start_kernel
413 .ret2:  addl r3=@ltoff(halt_msg),gp
414         ;;
415         alloc r2=ar.pfs,8,0,2,0
416         ;;
417         ld8 out0=[r3]
418         br.call.sptk.many b0=console_print
419
420 self:   hint @pause
421         br.sptk.many self               // endless loop
422 END(_start)
423
424         .text
425
426 GLOBAL_ENTRY(ia64_save_debug_regs)
427         alloc r16=ar.pfs,1,0,0,0
428         mov r20=ar.lc                   // preserve ar.lc
429         mov ar.lc=IA64_NUM_DBG_REGS-1
430         mov r18=0
431         add r19=IA64_NUM_DBG_REGS*8,in0
432         ;;
433 1:      mov r16=dbr[r18]
434 #ifdef CONFIG_ITANIUM
435         ;;
436         srlz.d
437 #endif
438         mov r17=ibr[r18]
439         add r18=1,r18
440         ;;
441         st8.nta [in0]=r16,8
442         st8.nta [r19]=r17,8
443         br.cloop.sptk.many 1b
444         ;;
445         mov ar.lc=r20                   // restore ar.lc
446         br.ret.sptk.many rp
447 END(ia64_save_debug_regs)
448
449 GLOBAL_ENTRY(ia64_load_debug_regs)
450         alloc r16=ar.pfs,1,0,0,0
451         lfetch.nta [in0]
452         mov r20=ar.lc                   // preserve ar.lc
453         add r19=IA64_NUM_DBG_REGS*8,in0
454         mov ar.lc=IA64_NUM_DBG_REGS-1
455         mov r18=-1
456         ;;
457 1:      ld8.nta r16=[in0],8
458         ld8.nta r17=[r19],8
459         add r18=1,r18
460         ;;
461         mov dbr[r18]=r16
462 #ifdef CONFIG_ITANIUM
463         ;;
464         srlz.d                          // Errata 132 (NoFix status)
465 #endif
466         mov ibr[r18]=r17
467         br.cloop.sptk.many 1b
468         ;;
469         mov ar.lc=r20                   // restore ar.lc
470         br.ret.sptk.many rp
471 END(ia64_load_debug_regs)
472
473 GLOBAL_ENTRY(__ia64_save_fpu)
474         alloc r2=ar.pfs,1,4,0,0
475         adds loc0=96*16-16,in0
476         adds loc1=96*16-16-128,in0
477         ;;
478         stf.spill.nta [loc0]=f127,-256
479         stf.spill.nta [loc1]=f119,-256
480         ;;
481         stf.spill.nta [loc0]=f111,-256
482         stf.spill.nta [loc1]=f103,-256
483         ;;
484         stf.spill.nta [loc0]=f95,-256
485         stf.spill.nta [loc1]=f87,-256
486         ;;
487         stf.spill.nta [loc0]=f79,-256
488         stf.spill.nta [loc1]=f71,-256
489         ;;
490         stf.spill.nta [loc0]=f63,-256
491         stf.spill.nta [loc1]=f55,-256
492         adds loc2=96*16-32,in0
493         ;;
494         stf.spill.nta [loc0]=f47,-256
495         stf.spill.nta [loc1]=f39,-256
496         adds loc3=96*16-32-128,in0
497         ;;
498         stf.spill.nta [loc2]=f126,-256
499         stf.spill.nta [loc3]=f118,-256
500         ;;
501         stf.spill.nta [loc2]=f110,-256
502         stf.spill.nta [loc3]=f102,-256
503         ;;
504         stf.spill.nta [loc2]=f94,-256
505         stf.spill.nta [loc3]=f86,-256
506         ;;
507         stf.spill.nta [loc2]=f78,-256
508         stf.spill.nta [loc3]=f70,-256
509         ;;
510         stf.spill.nta [loc2]=f62,-256
511         stf.spill.nta [loc3]=f54,-256
512         adds loc0=96*16-48,in0
513         ;;
514         stf.spill.nta [loc2]=f46,-256
515         stf.spill.nta [loc3]=f38,-256
516         adds loc1=96*16-48-128,in0
517         ;;
518         stf.spill.nta [loc0]=f125,-256
519         stf.spill.nta [loc1]=f117,-256
520         ;;
521         stf.spill.nta [loc0]=f109,-256
522         stf.spill.nta [loc1]=f101,-256
523         ;;
524         stf.spill.nta [loc0]=f93,-256
525         stf.spill.nta [loc1]=f85,-256
526         ;;
527         stf.spill.nta [loc0]=f77,-256
528         stf.spill.nta [loc1]=f69,-256
529         ;;
530         stf.spill.nta [loc0]=f61,-256
531         stf.spill.nta [loc1]=f53,-256
532         adds loc2=96*16-64,in0
533         ;;
534         stf.spill.nta [loc0]=f45,-256
535         stf.spill.nta [loc1]=f37,-256
536         adds loc3=96*16-64-128,in0
537         ;;
538         stf.spill.nta [loc2]=f124,-256
539         stf.spill.nta [loc3]=f116,-256
540         ;;
541         stf.spill.nta [loc2]=f108,-256
542         stf.spill.nta [loc3]=f100,-256
543         ;;
544         stf.spill.nta [loc2]=f92,-256
545         stf.spill.nta [loc3]=f84,-256
546         ;;
547         stf.spill.nta [loc2]=f76,-256
548         stf.spill.nta [loc3]=f68,-256
549         ;;
550         stf.spill.nta [loc2]=f60,-256
551         stf.spill.nta [loc3]=f52,-256
552         adds loc0=96*16-80,in0
553         ;;
554         stf.spill.nta [loc2]=f44,-256
555         stf.spill.nta [loc3]=f36,-256
556         adds loc1=96*16-80-128,in0
557         ;;
558         stf.spill.nta [loc0]=f123,-256
559         stf.spill.nta [loc1]=f115,-256
560         ;;
561         stf.spill.nta [loc0]=f107,-256
562         stf.spill.nta [loc1]=f99,-256
563         ;;
564         stf.spill.nta [loc0]=f91,-256
565         stf.spill.nta [loc1]=f83,-256
566         ;;
567         stf.spill.nta [loc0]=f75,-256
568         stf.spill.nta [loc1]=f67,-256
569         ;;
570         stf.spill.nta [loc0]=f59,-256
571         stf.spill.nta [loc1]=f51,-256
572         adds loc2=96*16-96,in0
573         ;;
574         stf.spill.nta [loc0]=f43,-256
575         stf.spill.nta [loc1]=f35,-256
576         adds loc3=96*16-96-128,in0
577         ;;
578         stf.spill.nta [loc2]=f122,-256
579         stf.spill.nta [loc3]=f114,-256
580         ;;
581         stf.spill.nta [loc2]=f106,-256
582         stf.spill.nta [loc3]=f98,-256
583         ;;
584         stf.spill.nta [loc2]=f90,-256
585         stf.spill.nta [loc3]=f82,-256
586         ;;
587         stf.spill.nta [loc2]=f74,-256
588         stf.spill.nta [loc3]=f66,-256
589         ;;
590         stf.spill.nta [loc2]=f58,-256
591         stf.spill.nta [loc3]=f50,-256
592         adds loc0=96*16-112,in0
593         ;;
594         stf.spill.nta [loc2]=f42,-256
595         stf.spill.nta [loc3]=f34,-256
596         adds loc1=96*16-112-128,in0
597         ;;
598         stf.spill.nta [loc0]=f121,-256
599         stf.spill.nta [loc1]=f113,-256
600         ;;
601         stf.spill.nta [loc0]=f105,-256
602         stf.spill.nta [loc1]=f97,-256
603         ;;
604         stf.spill.nta [loc0]=f89,-256
605         stf.spill.nta [loc1]=f81,-256
606         ;;
607         stf.spill.nta [loc0]=f73,-256
608         stf.spill.nta [loc1]=f65,-256
609         ;;
610         stf.spill.nta [loc0]=f57,-256
611         stf.spill.nta [loc1]=f49,-256
612         adds loc2=96*16-128,in0
613         ;;
614         stf.spill.nta [loc0]=f41,-256
615         stf.spill.nta [loc1]=f33,-256
616         adds loc3=96*16-128-128,in0
617         ;;
618         stf.spill.nta [loc2]=f120,-256
619         stf.spill.nta [loc3]=f112,-256
620         ;;
621         stf.spill.nta [loc2]=f104,-256
622         stf.spill.nta [loc3]=f96,-256
623         ;;
624         stf.spill.nta [loc2]=f88,-256
625         stf.spill.nta [loc3]=f80,-256
626         ;;
627         stf.spill.nta [loc2]=f72,-256
628         stf.spill.nta [loc3]=f64,-256
629         ;;
630         stf.spill.nta [loc2]=f56,-256
631         stf.spill.nta [loc3]=f48,-256
632         ;;
633         stf.spill.nta [loc2]=f40
634         stf.spill.nta [loc3]=f32
635         br.ret.sptk.many rp
636 END(__ia64_save_fpu)
637
638 GLOBAL_ENTRY(__ia64_load_fpu)
639         alloc r2=ar.pfs,1,2,0,0
640         adds r3=128,in0
641         adds r14=256,in0
642         adds r15=384,in0
643         mov loc0=512
644         mov loc1=-1024+16
645         ;;
646         ldf.fill.nta f32=[in0],loc0
647         ldf.fill.nta f40=[ r3],loc0
648         ldf.fill.nta f48=[r14],loc0
649         ldf.fill.nta f56=[r15],loc0
650         ;;
651         ldf.fill.nta f64=[in0],loc0
652         ldf.fill.nta f72=[ r3],loc0
653         ldf.fill.nta f80=[r14],loc0
654         ldf.fill.nta f88=[r15],loc0
655         ;;
656         ldf.fill.nta f96=[in0],loc1
657         ldf.fill.nta f104=[ r3],loc1
658         ldf.fill.nta f112=[r14],loc1
659         ldf.fill.nta f120=[r15],loc1
660         ;;
661         ldf.fill.nta f33=[in0],loc0
662         ldf.fill.nta f41=[ r3],loc0
663         ldf.fill.nta f49=[r14],loc0
664         ldf.fill.nta f57=[r15],loc0
665         ;;
666         ldf.fill.nta f65=[in0],loc0
667         ldf.fill.nta f73=[ r3],loc0
668         ldf.fill.nta f81=[r14],loc0
669         ldf.fill.nta f89=[r15],loc0
670         ;;
671         ldf.fill.nta f97=[in0],loc1
672         ldf.fill.nta f105=[ r3],loc1
673         ldf.fill.nta f113=[r14],loc1
674         ldf.fill.nta f121=[r15],loc1
675         ;;
676         ldf.fill.nta f34=[in0],loc0
677         ldf.fill.nta f42=[ r3],loc0
678         ldf.fill.nta f50=[r14],loc0
679         ldf.fill.nta f58=[r15],loc0
680         ;;
681         ldf.fill.nta f66=[in0],loc0
682         ldf.fill.nta f74=[ r3],loc0
683         ldf.fill.nta f82=[r14],loc0
684         ldf.fill.nta f90=[r15],loc0
685         ;;
686         ldf.fill.nta f98=[in0],loc1
687         ldf.fill.nta f106=[ r3],loc1
688         ldf.fill.nta f114=[r14],loc1
689         ldf.fill.nta f122=[r15],loc1
690         ;;
691         ldf.fill.nta f35=[in0],loc0
692         ldf.fill.nta f43=[ r3],loc0
693         ldf.fill.nta f51=[r14],loc0
694         ldf.fill.nta f59=[r15],loc0
695         ;;
696         ldf.fill.nta f67=[in0],loc0
697         ldf.fill.nta f75=[ r3],loc0
698         ldf.fill.nta f83=[r14],loc0
699         ldf.fill.nta f91=[r15],loc0
700         ;;
701         ldf.fill.nta f99=[in0],loc1
702         ldf.fill.nta f107=[ r3],loc1
703         ldf.fill.nta f115=[r14],loc1
704         ldf.fill.nta f123=[r15],loc1
705         ;;
706         ldf.fill.nta f36=[in0],loc0
707         ldf.fill.nta f44=[ r3],loc0
708         ldf.fill.nta f52=[r14],loc0
709         ldf.fill.nta f60=[r15],loc0
710         ;;
711         ldf.fill.nta f68=[in0],loc0
712         ldf.fill.nta f76=[ r3],loc0
713         ldf.fill.nta f84=[r14],loc0
714         ldf.fill.nta f92=[r15],loc0
715         ;;
716         ldf.fill.nta f100=[in0],loc1
717         ldf.fill.nta f108=[ r3],loc1
718         ldf.fill.nta f116=[r14],loc1
719         ldf.fill.nta f124=[r15],loc1
720         ;;
721         ldf.fill.nta f37=[in0],loc0
722         ldf.fill.nta f45=[ r3],loc0
723         ldf.fill.nta f53=[r14],loc0
724         ldf.fill.nta f61=[r15],loc0
725         ;;
726         ldf.fill.nta f69=[in0],loc0
727         ldf.fill.nta f77=[ r3],loc0
728         ldf.fill.nta f85=[r14],loc0
729         ldf.fill.nta f93=[r15],loc0
730         ;;
731         ldf.fill.nta f101=[in0],loc1
732         ldf.fill.nta f109=[ r3],loc1
733         ldf.fill.nta f117=[r14],loc1
734         ldf.fill.nta f125=[r15],loc1
735         ;;
736         ldf.fill.nta f38 =[in0],loc0
737         ldf.fill.nta f46 =[ r3],loc0
738         ldf.fill.nta f54 =[r14],loc0
739         ldf.fill.nta f62 =[r15],loc0
740         ;;
741         ldf.fill.nta f70 =[in0],loc0
742         ldf.fill.nta f78 =[ r3],loc0
743         ldf.fill.nta f86 =[r14],loc0
744         ldf.fill.nta f94 =[r15],loc0
745         ;;
746         ldf.fill.nta f102=[in0],loc1
747         ldf.fill.nta f110=[ r3],loc1
748         ldf.fill.nta f118=[r14],loc1
749         ldf.fill.nta f126=[r15],loc1
750         ;;
751         ldf.fill.nta f39 =[in0],loc0
752         ldf.fill.nta f47 =[ r3],loc0
753         ldf.fill.nta f55 =[r14],loc0
754         ldf.fill.nta f63 =[r15],loc0
755         ;;
756         ldf.fill.nta f71 =[in0],loc0
757         ldf.fill.nta f79 =[ r3],loc0
758         ldf.fill.nta f87 =[r14],loc0
759         ldf.fill.nta f95 =[r15],loc0
760         ;;
761         ldf.fill.nta f103=[in0]
762         ldf.fill.nta f111=[ r3]
763         ldf.fill.nta f119=[r14]
764         ldf.fill.nta f127=[r15]
765         br.ret.sptk.many rp
766 END(__ia64_load_fpu)
767
768 GLOBAL_ENTRY(__ia64_init_fpu)
769         stf.spill [sp]=f0               // M3
770         mov      f32=f0                 // F
771         nop.b    0
772
773         ldfps    f33,f34=[sp]           // M0
774         ldfps    f35,f36=[sp]           // M1
775         mov      f37=f0                 // F
776         ;;
777
778         setf.s   f38=r0                 // M2
779         setf.s   f39=r0                 // M3
780         mov      f40=f0                 // F
781
782         ldfps    f41,f42=[sp]           // M0
783         ldfps    f43,f44=[sp]           // M1
784         mov      f45=f0                 // F
785
786         setf.s   f46=r0                 // M2
787         setf.s   f47=r0                 // M3
788         mov      f48=f0                 // F
789
790         ldfps    f49,f50=[sp]           // M0
791         ldfps    f51,f52=[sp]           // M1
792         mov      f53=f0                 // F
793
794         setf.s   f54=r0                 // M2
795         setf.s   f55=r0                 // M3
796         mov      f56=f0                 // F
797
798         ldfps    f57,f58=[sp]           // M0
799         ldfps    f59,f60=[sp]           // M1
800         mov      f61=f0                 // F
801
802         setf.s   f62=r0                 // M2
803         setf.s   f63=r0                 // M3
804         mov      f64=f0                 // F
805
806         ldfps    f65,f66=[sp]           // M0
807         ldfps    f67,f68=[sp]           // M1
808         mov      f69=f0                 // F
809
810         setf.s   f70=r0                 // M2
811         setf.s   f71=r0                 // M3
812         mov      f72=f0                 // F
813
814         ldfps    f73,f74=[sp]           // M0
815         ldfps    f75,f76=[sp]           // M1
816         mov      f77=f0                 // F
817
818         setf.s   f78=r0                 // M2
819         setf.s   f79=r0                 // M3
820         mov      f80=f0                 // F
821
822         ldfps    f81,f82=[sp]           // M0
823         ldfps    f83,f84=[sp]           // M1
824         mov      f85=f0                 // F
825
826         setf.s   f86=r0                 // M2
827         setf.s   f87=r0                 // M3
828         mov      f88=f0                 // F
829
830         /*
831          * When the instructions are cached, it would be faster to initialize
832          * the remaining registers with simply mov instructions (F-unit).
833          * This gets the time down to ~29 cycles.  However, this would use up
834          * 33 bundles, whereas continuing with the above pattern yields
835          * 10 bundles and ~30 cycles.
836          */
837
838         ldfps    f89,f90=[sp]           // M0
839         ldfps    f91,f92=[sp]           // M1
840         mov      f93=f0                 // F
841
842         setf.s   f94=r0                 // M2
843         setf.s   f95=r0                 // M3
844         mov      f96=f0                 // F
845
846         ldfps    f97,f98=[sp]           // M0
847         ldfps    f99,f100=[sp]          // M1
848         mov      f101=f0                // F
849
850         setf.s   f102=r0                // M2
851         setf.s   f103=r0                // M3
852         mov      f104=f0                // F
853
854         ldfps    f105,f106=[sp]         // M0
855         ldfps    f107,f108=[sp]         // M1
856         mov      f109=f0                // F
857
858         setf.s   f110=r0                // M2
859         setf.s   f111=r0                // M3
860         mov      f112=f0                // F
861
862         ldfps    f113,f114=[sp]         // M0
863         ldfps    f115,f116=[sp]         // M1
864         mov      f117=f0                // F
865
866         setf.s   f118=r0                // M2
867         setf.s   f119=r0                // M3
868         mov      f120=f0                // F
869
870         ldfps    f121,f122=[sp]         // M0
871         ldfps    f123,f124=[sp]         // M1
872         mov      f125=f0                // F
873
874         setf.s   f126=r0                // M2
875         setf.s   f127=r0                // M3
876         br.ret.sptk.many rp             // F
877 END(__ia64_init_fpu)
878
879 /*
880  * Switch execution mode from virtual to physical
881  *
882  * Inputs:
883  *      r16 = new psr to establish
884  * Output:
885  *      r19 = old virtual address of ar.bsp
886  *      r20 = old virtual address of sp
887  *
888  * Note: RSE must already be in enforced lazy mode
889  */
890 GLOBAL_ENTRY(ia64_switch_mode_phys)
891  {
892         rsm psr.i | psr.ic              // disable interrupts and interrupt collection
893         mov r15=ip
894  }
895         ;;
896  {
897         flushrs                         // must be first insn in group
898         srlz.i
899  }
900         ;;
901         mov cr.ipsr=r16                 // set new PSR
902         add r3=1f-ia64_switch_mode_phys,r15
903
904         mov r19=ar.bsp
905         mov r20=sp
906         mov r14=rp                      // get return address into a general register
907         ;;
908
909         // going to physical mode, use tpa to translate virt->phys
910         tpa r17=r19
911         tpa r3=r3
912         tpa sp=sp
913         tpa r14=r14
914         ;;
915
916         mov r18=ar.rnat                 // save ar.rnat
917         mov ar.bspstore=r17             // this steps on ar.rnat
918         mov cr.iip=r3
919         mov cr.ifs=r0
920         ;;
921         mov ar.rnat=r18                 // restore ar.rnat
922         rfi                             // must be last insn in group
923         ;;
924 1:      mov rp=r14
925         br.ret.sptk.many rp
926 END(ia64_switch_mode_phys)
927
928 /*
929  * Switch execution mode from physical to virtual
930  *
931  * Inputs:
932  *      r16 = new psr to establish
933  *      r19 = new bspstore to establish
934  *      r20 = new sp to establish
935  *
936  * Note: RSE must already be in enforced lazy mode
937  */
938 GLOBAL_ENTRY(ia64_switch_mode_virt)
939  {
940         rsm psr.i | psr.ic              // disable interrupts and interrupt collection
941         mov r15=ip
942  }
943         ;;
944  {
945         flushrs                         // must be first insn in group
946         srlz.i
947  }
948         ;;
949         mov cr.ipsr=r16                 // set new PSR
950         add r3=1f-ia64_switch_mode_virt,r15
951
952         mov r14=rp                      // get return address into a general register
953         ;;
954
955         // going to virtual
956         //   - for code addresses, set upper bits of addr to KERNEL_START
957         //   - for stack addresses, copy from input argument
958         movl r18=KERNEL_START
959         dep r3=0,r3,KERNEL_TR_PAGE_SHIFT,64-KERNEL_TR_PAGE_SHIFT
960         dep r14=0,r14,KERNEL_TR_PAGE_SHIFT,64-KERNEL_TR_PAGE_SHIFT
961         mov sp=r20
962         ;;
963         or r3=r3,r18
964         or r14=r14,r18
965         ;;
966
967         mov r18=ar.rnat                 // save ar.rnat
968         mov ar.bspstore=r19             // this steps on ar.rnat
969         mov cr.iip=r3
970         mov cr.ifs=r0
971         ;;
972         mov ar.rnat=r18                 // restore ar.rnat
973         rfi                             // must be last insn in group
974         ;;
975 1:      mov rp=r14
976         br.ret.sptk.many rp
977 END(ia64_switch_mode_virt)
978
979 GLOBAL_ENTRY(ia64_delay_loop)
980         .prologue
981 {       nop 0                   // work around GAS unwind info generation bug...
982         .save ar.lc,r2
983         mov r2=ar.lc
984         .body
985         ;;
986         mov ar.lc=r32
987 }
988         ;;
989         // force loop to be 32-byte aligned (GAS bug means we cannot use .align
990         // inside function body without corrupting unwind info).
991 {       nop 0 }
992 1:      br.cloop.sptk.few 1b
993         ;;
994         mov ar.lc=r2
995         br.ret.sptk.many rp
996 END(ia64_delay_loop)
997
998 /*
999  * Return a CPU-local timestamp in nano-seconds.  This timestamp is
1000  * NOT synchronized across CPUs its return value must never be
1001  * compared against the values returned on another CPU.  The usage in
1002  * kernel/sched/core.c ensures that.
1003  *
1004  * The return-value of sched_clock() is NOT supposed to wrap-around.
1005  * If it did, it would cause some scheduling hiccups (at the worst).
1006  * Fortunately, with a 64-bit cycle-counter ticking at 100GHz, even
1007  * that would happen only once every 5+ years.
1008  *
1009  * The code below basically calculates:
1010  *
1011  *   (ia64_get_itc() * local_cpu_data->nsec_per_cyc) >> IA64_NSEC_PER_CYC_SHIFT
1012  *
1013  * except that the multiplication and the shift are done with 128-bit
1014  * intermediate precision so that we can produce a full 64-bit result.
1015  */
1016 GLOBAL_ENTRY(ia64_native_sched_clock)
1017         addl r8=THIS_CPU(ia64_cpu_info) + IA64_CPUINFO_NSEC_PER_CYC_OFFSET,r0
1018         mov.m r9=ar.itc         // fetch cycle-counter                          (35 cyc)
1019         ;;
1020         ldf8 f8=[r8]
1021         ;;
1022         setf.sig f9=r9          // certain to stall, so issue it _after_ ldf8...
1023         ;;
1024         xmpy.lu f10=f9,f8       // calculate low 64 bits of 128-bit product     (4 cyc)
1025         xmpy.hu f11=f9,f8       // calculate high 64 bits of 128-bit product
1026         ;;
1027         getf.sig r8=f10         //                                              (5 cyc)
1028         getf.sig r9=f11
1029         ;;
1030         shrp r8=r9,r8,IA64_NSEC_PER_CYC_SHIFT
1031         br.ret.sptk.many rp
1032 END(ia64_native_sched_clock)
1033
1034 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE
1035 GLOBAL_ENTRY(cycle_to_nsec)
1036         alloc r16=ar.pfs,1,0,0,0
1037         addl r8=THIS_CPU(ia64_cpu_info) + IA64_CPUINFO_NSEC_PER_CYC_OFFSET,r0
1038         ;;
1039         ldf8 f8=[r8]
1040         ;;
1041         setf.sig f9=r32
1042         ;;
1043         xmpy.lu f10=f9,f8       // calculate low 64 bits of 128-bit product     (4 cyc)
1044         xmpy.hu f11=f9,f8       // calculate high 64 bits of 128-bit product
1045         ;;
1046         getf.sig r8=f10         //                                              (5 cyc)
1047         getf.sig r9=f11
1048         ;;
1049         shrp r8=r9,r8,IA64_NSEC_PER_CYC_SHIFT
1050         br.ret.sptk.many rp
1051 END(cycle_to_nsec)
1052 #endif /* CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE */
1053
1054 #ifdef CONFIG_IA64_BRL_EMU
1055
1056 /*
1057  *  Assembly routines used by brl_emu.c to set preserved register state.
1058  */
1059
1060 #define SET_REG(reg)                            \
1061  GLOBAL_ENTRY(ia64_set_##reg);                  \
1062         alloc r16=ar.pfs,1,0,0,0;               \
1063         mov reg=r32;                            \
1064         ;;                                      \
1065         br.ret.sptk.many rp;                    \
1066  END(ia64_set_##reg)
1067
1068 SET_REG(b1);
1069 SET_REG(b2);
1070 SET_REG(b3);
1071 SET_REG(b4);
1072 SET_REG(b5);
1073
1074 #endif /* CONFIG_IA64_BRL_EMU */
1075
1076 #ifdef CONFIG_SMP
1077
1078 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1079 GLOBAL_ENTRY(ia64_jump_to_sal)
1080         alloc r16=ar.pfs,1,0,0,0;;
1081         rsm psr.i  | psr.ic
1082 {
1083         flushrs
1084         srlz.i
1085 }
1086         tpa r25=in0
1087         movl r18=tlb_purge_done;;
1088         DATA_VA_TO_PA(r18);;
1089         mov b1=r18      // Return location
1090         movl r18=ia64_do_tlb_purge;;
1091         DATA_VA_TO_PA(r18);;
1092         mov b2=r18      // doing tlb_flush work
1093         mov ar.rsc=0  // Put RSE  in enforced lazy, LE mode
1094         movl r17=1f;;
1095         DATA_VA_TO_PA(r17);;
1096         mov cr.iip=r17
1097         movl r16=SAL_PSR_BITS_TO_SET;;
1098         mov cr.ipsr=r16
1099         mov cr.ifs=r0;;
1100         rfi;;                   // note: this unmask MCA/INIT (psr.mc)
1101 1:
1102         /*
1103          * Invalidate all TLB data/inst
1104          */
1105         br.sptk.many b2;; // jump to tlb purge code
1106
1107 tlb_purge_done:
1108         RESTORE_REGION_REGS(r25, r17,r18,r19);;
1109         RESTORE_REG(b0, r25, r17);;
1110         RESTORE_REG(b1, r25, r17);;
1111         RESTORE_REG(b2, r25, r17);;
1112         RESTORE_REG(b3, r25, r17);;
1113         RESTORE_REG(b4, r25, r17);;
1114         RESTORE_REG(b5, r25, r17);;
1115         ld8 r1=[r25],0x08;;
1116         ld8 r12=[r25],0x08;;
1117         ld8 r13=[r25],0x08;;
1118         RESTORE_REG(ar.fpsr, r25, r17);;
1119         RESTORE_REG(ar.pfs, r25, r17);;
1120         RESTORE_REG(ar.rnat, r25, r17);;
1121         RESTORE_REG(ar.unat, r25, r17);;
1122         RESTORE_REG(ar.bspstore, r25, r17);;
1123         RESTORE_REG(cr.dcr, r25, r17);;
1124         RESTORE_REG(cr.iva, r25, r17);;
1125         RESTORE_REG(cr.pta, r25, r17);;
1126         srlz.d;;        // required not to violate RAW dependency
1127         RESTORE_REG(cr.itv, r25, r17);;
1128         RESTORE_REG(cr.pmv, r25, r17);;
1129         RESTORE_REG(cr.cmcv, r25, r17);;
1130         RESTORE_REG(cr.lrr0, r25, r17);;
1131         RESTORE_REG(cr.lrr1, r25, r17);;
1132         ld8 r4=[r25],0x08;;
1133         ld8 r5=[r25],0x08;;
1134         ld8 r6=[r25],0x08;;
1135         ld8 r7=[r25],0x08;;
1136         ld8 r17=[r25],0x08;;
1137         mov pr=r17,-1;;
1138         RESTORE_REG(ar.lc, r25, r17);;
1139         /*
1140          * Now Restore floating point regs
1141          */
1142         ldf.fill.nta f2=[r25],16;;
1143         ldf.fill.nta f3=[r25],16;;
1144         ldf.fill.nta f4=[r25],16;;
1145         ldf.fill.nta f5=[r25],16;;
1146         ldf.fill.nta f16=[r25],16;;
1147         ldf.fill.nta f17=[r25],16;;
1148         ldf.fill.nta f18=[r25],16;;
1149         ldf.fill.nta f19=[r25],16;;
1150         ldf.fill.nta f20=[r25],16;;
1151         ldf.fill.nta f21=[r25],16;;
1152         ldf.fill.nta f22=[r25],16;;
1153         ldf.fill.nta f23=[r25],16;;
1154         ldf.fill.nta f24=[r25],16;;
1155         ldf.fill.nta f25=[r25],16;;
1156         ldf.fill.nta f26=[r25],16;;
1157         ldf.fill.nta f27=[r25],16;;
1158         ldf.fill.nta f28=[r25],16;;
1159         ldf.fill.nta f29=[r25],16;;
1160         ldf.fill.nta f30=[r25],16;;
1161         ldf.fill.nta f31=[r25],16;;
1162
1163         /*
1164          * Now that we have done all the register restores
1165          * we are now ready for the big DIVE to SAL Land
1166          */
1167         ssm psr.ic;;
1168         srlz.d;;
1169         br.ret.sptk.many b0;;
1170 END(ia64_jump_to_sal)
1171 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1172
1173 #endif /* CONFIG_SMP */