Quelle  wof.S   Sprache: Sparc

/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
/*
 * wof.S: Sparc window overflow handler.
 *
 * Copyright (C) 1995 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
 */

#include <asm/contregs.h>
#include <asm/page.h>
#include <asm/ptrace.h>
#include <asm/psr.h>
#include <asm/smp.h>
#include <asm/asi.h>
#include <asm/winmacro.h>
#include <asm/asmmacro.h>
#include <asm/thread_info.h>

/* WARNING: This routine is hairy and _very_ complicated, but it
 *          must be as fast as possible as it handles the allocation
 *          of register windows to the user and kernel.  If you touch
 *          this code be _very_ careful as many other pieces of the
 *          kernel depend upon how this code behaves.  You have been
 *          duly warned...
 */

/* We define macro's for registers which have a fixed
 * meaning throughout this entire routine.  The 'T' in
 * the comments mean that the register can only be
 * accessed when in the 'trap' window, 'G' means
 * accessible in any window.  Do not change these registers
 * after they have been set, until you are ready to return
 * from the trap.
 */
#define t_psr       l0 /* %psr at trap time                     T */
#define t_pc        l1 /* PC for trap return                    T */
#define t_npc       l2 /* NPC for trap return                   T */
#define t_wim       l3 /* %wim at trap time                     T */
#define saved_g5    l5 /* Global save register                  T */
#define saved_g6    l6 /* Global save register                  T */
#define curptr      g6 /* Gets set to 'current' then stays      G */

/* Now registers whose values can change within the handler.      */
#define twin_tmp    l4 /* Temp reg, only usable in trap window  T */
#define glob_tmp    g5 /* Global temporary reg, usable anywhere G */

 .text
 .align 4
 /* BEGINNING OF PATCH INSTRUCTIONS */
 /* On a 7-window Sparc the boot code patches spnwin_*
 * instructions with the following ones.
 */
 .globl spnwin_patch1_7win, spnwin_patch2_7win, spnwin_patch3_7win
spnwin_patch1_7win: sll %t_wim, 6, %glob_tmp
spnwin_patch2_7win: and %glob_tmp, 0x7f, %glob_tmp
spnwin_patch3_7win: and %twin_tmp, 0x7f, %twin_tmp
 /* END OF PATCH INSTRUCTIONS */

 /* The trap entry point has done the following:
 *
 * rd    %psr, %l0
 * rd    %wim, %l3
 * b     spill_window_entry
 * andcc %l0, PSR_PS, %g0
 */

 /* Datum current_thread_info->uwinmask contains at all times a bitmask
 * where if any user windows are active, at least one bit will
 * be set in to mask.  If no user windows are active, the bitmask
 * will be all zeroes.
 */
 .globl spill_window_entry 
 .globl spnwin_patch1, spnwin_patch2, spnwin_patch3
spill_window_entry:
 /* LOCATION: Trap Window */

 mov %g5, %saved_g5  ! save away global temp register
 mov %g6, %saved_g6  ! save away 'current' ptr register

 /* Compute what the new %wim will be if we save the
 * window properly in this trap handler.
 *
 * newwim = ((%wim>>1) | (%wim<<(nwindows - 1)));
 */
  srl %t_wim, 0x1, %twin_tmp
spnwin_patch1: sll %t_wim, 7, %glob_tmp
  or %glob_tmp, %twin_tmp, %glob_tmp
spnwin_patch2: and %glob_tmp, 0xff, %glob_tmp

 /* The trap entry point has set the condition codes
 * up for us to see if this is from user or kernel.
 * Get the load of 'curptr' out of the way.
 */
 LOAD_CURRENT(curptr, twin_tmp)

 andcc %t_psr, PSR_PS, %g0
 be,a spwin_fromuser    ! all user wins, branch
  save %g0, %g0, %g0    ! Go where saving will occur
 
 /* See if any user windows are active in the set. */
 ld [%curptr + TI_UWINMASK], %twin_tmp ! grab win mask
 orcc %g0, %twin_tmp, %g0   ! check for set bits
 bne spwin_exist_uwins   ! yep, there are some
  andn %twin_tmp, %glob_tmp, %twin_tmp  ! compute new uwinmask

 /* Save into the window which must be saved and do it.
 * Basically if we are here, this means that we trapped
 * from kernel mode with only kernel windows in the register
 * file.
 */
 save %g0, %g0, %g0  ! save into the window to stash away
 wr %glob_tmp, 0x0, %wim ! set new %wim, this is safe now

spwin_no_userwins_from_kernel:
 /* LOCATION: Window to be saved */

 STORE_WINDOW(sp)  ! stash the window
 restore %g0, %g0, %g0  ! go back into trap window

 /* LOCATION: Trap window */
 mov %saved_g5, %g5  ! restore %glob_tmp
 mov %saved_g6, %g6  ! restore %curptr
 wr %t_psr, 0x0, %psr ! restore condition codes in %psr
 WRITE_PAUSE   ! waste some time
 jmp %t_pc   ! Return from trap
 rett %t_npc   ! we are done

spwin_exist_uwins:
 /* LOCATION: Trap window */

 /* Wow, user windows have to be dealt with, this is dirty
 * and messy as all hell.  And difficult to follow if you
 * are approaching the infamous register window trap handling
 * problem for the first time. DON'T LOOK!
 *
 * Note that how the execution path works out, the new %wim
 * will be left for us in the global temporary register,
 * %glob_tmp.  We cannot set the new %wim first because we
 * need to save into the appropriate window without inducing
 * a trap (traps are off, we'd get a watchdog wheee)...
 * But first, store the new user window mask calculated
 * above.
 */
 st %twin_tmp, [%curptr + TI_UWINMASK]
 save %g0, %g0, %g0  ! Go to where the saving will occur

spwin_fromuser:
 /* LOCATION: Window to be saved */
 wr %glob_tmp, 0x0, %wim ! Now it is safe to set new %wim

 /* LOCATION: Window to be saved */

 /* This instruction branches to a routine which will check
 * to validity of the users stack pointer by whatever means
 * are necessary.  This means that this is architecture
 * specific and thus this branch instruction will need to
 * be patched at boot time once the machine type is known.
 * This routine _shall not_ touch %curptr under any
 * circumstances whatsoever!  It will branch back to the
 * label 'spwin_good_ustack' if the stack is ok but still
 * needs to be dumped (SRMMU for instance will not need to
 * do this) or 'spwin_finish_up' if the stack is ok and the
 * registers have already been saved.  If the stack is found
 * to be bogus for some reason the routine shall branch to
 * the label 'spwin_user_stack_is_bolixed' which will take
 * care of things at that point.
 */
 b spwin_srmmu_stackchk
  andcc %sp, 0x7, %g0

spwin_good_ustack:
 /* LOCATION: Window to be saved */

 /* The users stack is ok and we can safely save it at
 * %sp.
 */
 STORE_WINDOW(sp)

spwin_finish_up:
 restore %g0, %g0, %g0  /* Back to trap window. */

 /* LOCATION: Trap window */

 /* We have spilled successfully, and we have properly stored
 * the appropriate window onto the stack.
 */

 /* Restore saved globals */
 mov %saved_g5, %g5
 mov %saved_g6, %g6

 wr %t_psr, 0x0, %psr
 WRITE_PAUSE
 jmp %t_pc
 rett %t_npc

spwin_user_stack_is_bolixed:
 /* LOCATION: Window to be saved */

 /* Wheee, user has trashed his/her stack.  We have to decide
 * how to proceed based upon whether we came from kernel mode
 * or not.  If we came from kernel mode, toss the window into
 * a special buffer and proceed, the kernel _needs_ a window
 * and we could be in an interrupt handler so timing is crucial.
 * If we came from user land we build a full stack frame and call
 * c-code to gun down the process.
 */
 rd %psr, %glob_tmp
 andcc %glob_tmp, PSR_PS, %g0
 bne spwin_bad_ustack_from_kernel
  nop

 /* Oh well, throw this one window into the per-task window
 * buffer, the first one.
 */
 st %sp, [%curptr + TI_RWIN_SPTRS]
 STORE_WINDOW(curptr + TI_REG_WINDOW)
 restore %g0, %g0, %g0

 /* LOCATION: Trap Window */

 /* Back in the trap window, update winbuffer save count. */
 mov 1, %twin_tmp
 st %twin_tmp, [%curptr + TI_W_SAVED]

  /* Compute new user window mask.  What we are basically
 * doing is taking two windows, the invalid one at trap
 * time and the one we attempted to throw onto the users
 * stack, and saying that everything else is an ok user
 * window.  umask = ((~(%t_wim | %wim)) & valid_wim_bits)
 */
  rd %wim, %twin_tmp
  or %twin_tmp, %t_wim, %twin_tmp
  not %twin_tmp
spnwin_patch3: and %twin_tmp, 0xff, %twin_tmp ! patched on 7win Sparcs
  st %twin_tmp, [%curptr + TI_UWINMASK]

#define STACK_OFFSET (THREAD_SIZE - TRACEREG_SZ - STACKFRAME_SZ)

 sethi %hi(STACK_OFFSET), %sp
 or %sp, %lo(STACK_OFFSET), %sp
 add %curptr, %sp, %sp

 /* Restore the saved globals and build a pt_regs frame. */
 mov %saved_g5, %g5
 mov %saved_g6, %g6
 STORE_PT_ALL(sp, t_psr, t_pc, t_npc, g1)

 sethi %hi(STACK_OFFSET), %g6
 or %g6, %lo(STACK_OFFSET), %g6
 sub %sp, %g6, %g6  ! curptr

 /* Turn on traps and call c-code to deal with it. */
 wr %t_psr, PSR_ET, %psr
 nop
 call window_overflow_fault
  nop

 /* Return from trap if C-code actually fixes things, if it
 * doesn't then we never get this far as the process will
 * be given the look of death from Commander Peanut.
 */
 b ret_trap_entry
  clr %l6

spwin_bad_ustack_from_kernel:
 /* LOCATION: Window to be saved */

 /* The kernel provoked a spill window trap, but the window we
 * need to save is a user one and the process has trashed its
 * stack pointer.  We need to be quick, so we throw it into
 * a per-process window buffer until we can properly handle
 * this later on.
 */
 SAVE_BOLIXED_USER_STACK(curptr, glob_tmp)
 restore %g0, %g0, %g0

 /* LOCATION: Trap window */

 /* Restore globals, condition codes in the %psr and
 * return from trap.  Note, restoring %g6 when returning
 * to kernel mode is not necessarily these days. ;-)
 */
 mov %saved_g5, %g5
 mov %saved_g6, %g6

 wr %t_psr, 0x0, %psr
 WRITE_PAUSE

 jmp %t_pc
 rett %t_npc

/* Undefine the register macros which would only cause trouble
 * if used below.  This helps find 'stupid' coding errors that
 * produce 'odd' behavior.  The routines below are allowed to
 * make usage of glob_tmp and t_psr so we leave them defined.
 */
#undef twin_tmp
#undef curptr
#undef t_pc
#undef t_npc
#undef t_wim
#undef saved_g5
#undef saved_g6

/* Now come the per-architecture window overflow stack checking routines.
 * As noted above %curptr cannot be touched by this routine at all.
 */

 /* This is a generic SRMMU routine.  As far as I know this
 * works for all current v8/srmmu implementations, we'll
 * see...
 */
 .globl spwin_srmmu_stackchk
spwin_srmmu_stackchk:
 /* LOCATION: Window to be saved on the stack */

 /* Because of SMP concerns and speed we play a trick.
 * We disable fault traps in the MMU control register,
 * Execute the stores, then check the fault registers
 * to see what happens.  I can hear Linus now
 * "disgusting... broken hardware...".
 *
 * But first, check to see if the users stack has ended
 * up in kernel vma, then we would succeed for the 'wrong'
 * reason... ;(  Note that the 'sethi' below assumes the
 * kernel is page aligned, which should always be the case.
 */
 /* Check results of callers andcc %sp, 0x7, %g0 */
 bne spwin_user_stack_is_bolixed
  sethi   %hi(PAGE_OFFSET), %glob_tmp
 cmp %glob_tmp, %sp
 bleu spwin_user_stack_is_bolixed
  mov AC_M_SFSR, %glob_tmp

 /* Clear the fault status and turn on the no_fault bit. */
LEON_PI(lda [%glob_tmp] ASI_LEON_MMUREGS, %g0) ! eat SFSR
SUN_PI_(lda [%glob_tmp] ASI_M_MMUREGS, %g0)  ! eat SFSR

LEON_PI(lda [%g0] ASI_LEON_MMUREGS, %glob_tmp) ! read MMU control
SUN_PI_(lda [%g0] ASI_M_MMUREGS, %glob_tmp)  ! read MMU control
 or %glob_tmp, 0x2, %glob_tmp  ! or in no_fault bit
LEON_PI(sta %glob_tmp, [%g0] ASI_LEON_MMUREGS) ! set it
SUN_PI_(sta %glob_tmp, [%g0] ASI_M_MMUREGS)  ! set it

 /* Dump the registers and cross fingers. */
 STORE_WINDOW(sp)

 /* Clear the no_fault bit and check the status. */
 andn %glob_tmp, 0x2, %glob_tmp
LEON_PI(sta %glob_tmp, [%g0] ASI_LEON_MMUREGS)
SUN_PI_(sta %glob_tmp, [%g0] ASI_M_MMUREGS)

 mov AC_M_SFAR, %glob_tmp
LEON_PI(lda [%glob_tmp] ASI_LEON_MMUREGS, %g0)
SUN_PI_(lda [%glob_tmp] ASI_M_MMUREGS, %g0)

 mov AC_M_SFSR, %glob_tmp
LEON_PI(lda [%glob_tmp] ASI_LEON_MMUREGS, %glob_tmp)
SUN_PI_(lda [%glob_tmp] ASI_M_MMUREGS, %glob_tmp)
 andcc %glob_tmp, 0x2, %g0   ! did we fault?
 be,a spwin_finish_up + 0x4   ! cool beans, success
  restore %g0, %g0, %g0

 rd %psr, %glob_tmp
 b spwin_user_stack_is_bolixed + 0x4 ! we faulted, ugh
  nop