LCOV - code coverage report
Current view: top level - arch/arm/vfp - vfpmodule.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: gcov_data_raspi2_real_modules_combined.info Lines: 109 206 52.9 %
Date: 2020-09-30 20:25:40 Functions: 9 20 45.0 %
Branches: 30 101 29.7 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
       2                 :            : /*
       3                 :            :  *  linux/arch/arm/vfp/vfpmodule.c
       4                 :            :  *
       5                 :            :  *  Copyright (C) 2004 ARM Limited.
       6                 :            :  *  Written by Deep Blue Solutions Limited.
       7                 :            :  */
       8                 :            : #include <linux/types.h>
       9                 :            : #include <linux/cpu.h>
      10                 :            : #include <linux/cpu_pm.h>
      11                 :            : #include <linux/hardirq.h>
      12                 :            : #include <linux/kernel.h>
      13                 :            : #include <linux/notifier.h>
      14                 :            : #include <linux/signal.h>
      15                 :            : #include <linux/sched/signal.h>
      16                 :            : #include <linux/smp.h>
      17                 :            : #include <linux/init.h>
      18                 :            : #include <linux/uaccess.h>
      19                 :            : #include <linux/user.h>
      20                 :            : #include <linux/export.h>
      21                 :            : 
      22                 :            : #include <asm/cp15.h>
      23                 :            : #include <asm/cputype.h>
      24                 :            : #include <asm/system_info.h>
      25                 :            : #include <asm/thread_notify.h>
      26                 :            : #include <asm/vfp.h>
      27                 :            : 
      28                 :            : #include "vfpinstr.h"
      29                 :            : #include "vfp.h"
      30                 :            : 
      31                 :            : /*
      32                 :            :  * Our undef handlers (in entry.S)
      33                 :            :  */
      34                 :            : asmlinkage void vfp_testing_entry(void);
      35                 :            : asmlinkage void vfp_support_entry(void);
      36                 :            : asmlinkage void vfp_null_entry(void);
      37                 :            : 
      38                 :            : asmlinkage void (*vfp_vector)(void) = vfp_null_entry;
      39                 :            : 
      40                 :            : /*
      41                 :            :  * Dual-use variable.
      42                 :            :  * Used in startup: set to non-zero if VFP checks fail
      43                 :            :  * After startup, holds VFP architecture
      44                 :            :  */
      45                 :            : unsigned int VFP_arch;
      46                 :            : 
      47                 :            : /*
      48                 :            :  * The pointer to the vfpstate structure of the thread which currently
      49                 :            :  * owns the context held in the VFP hardware, or NULL if the hardware
      50                 :            :  * context is invalid.
      51                 :            :  *
      52                 :            :  * For UP, this is sufficient to tell which thread owns the VFP context.
      53                 :            :  * However, for SMP, we also need to check the CPU number stored in the
      54                 :            :  * saved state too to catch migrations.
      55                 :            :  */
      56                 :            : union vfp_state *vfp_current_hw_state[NR_CPUS];
      57                 :            : 
      58                 :            : /*
      59                 :            :  * Is 'thread's most up to date state stored in this CPUs hardware?
      60                 :            :  * Must be called from non-preemptible context.
      61                 :            :  */
      62                 :            : static bool vfp_state_in_hw(unsigned int cpu, struct thread_info *thread)
      63                 :            : {
      64                 :            : #ifdef CONFIG_SMP
      65   [ #  #  +  +  :    2156967 :         if (thread->vfpstate.hard.cpu != cpu)
                   +  + ]
      66                 :            :                 return false;
      67                 :            : #endif
      68                 :    1671966 :         return vfp_current_hw_state[cpu] == &thread->vfpstate;
      69                 :            : }
      70                 :            : 
      71                 :            : /*
      72                 :            :  * Force a reload of the VFP context from the thread structure.  We do
      73                 :            :  * this by ensuring that access to the VFP hardware is disabled, and
      74                 :            :  * clear vfp_current_hw_state.  Must be called from non-preemptible context.
      75                 :            :  */
      76                 :            : static void vfp_force_reload(unsigned int cpu, struct thread_info *thread)
      77                 :            : {
      78         [ +  + ]:     864478 :         if (vfp_state_in_hw(cpu, thread)) {
      79                 :     381231 :                 fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_EN);
      80                 :     381231 :                 vfp_current_hw_state[cpu] = NULL;
      81                 :            :         }
      82                 :            : #ifdef CONFIG_SMP
      83                 :     864478 :         thread->vfpstate.hard.cpu = NR_CPUS;
      84                 :            : #endif
      85                 :            : }
      86                 :            : 
      87                 :            : /*
      88                 :            :  * Per-thread VFP initialization.
      89                 :            :  */
      90                 :     794491 : static void vfp_thread_flush(struct thread_info *thread)
      91                 :            : {
      92                 :     794491 :         union vfp_state *vfp = &thread->vfpstate;
      93                 :            :         unsigned int cpu;
      94                 :            : 
      95                 :            :         /*
      96                 :            :          * Disable VFP to ensure we initialize it first.  We must ensure
      97                 :            :          * that the modification of vfp_current_hw_state[] and hardware
      98                 :            :          * disable are done for the same CPU and without preemption.
      99                 :            :          *
     100                 :            :          * Do this first to ensure that preemption won't overwrite our
     101                 :            :          * state saving should access to the VFP be enabled at this point.
     102                 :            :          */
     103                 :    1588983 :         cpu = get_cpu();
     104         [ +  + ]:     794492 :         if (vfp_current_hw_state[cpu] == vfp)
     105                 :     740697 :                 vfp_current_hw_state[cpu] = NULL;
     106                 :     794492 :         fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_EN);
     107                 :     794473 :         put_cpu();
     108                 :            : 
     109                 :     794495 :         memset(vfp, 0, sizeof(union vfp_state));
     110                 :            : 
     111                 :     794495 :         vfp->hard.fpexc = FPEXC_EN;
     112                 :     794495 :         vfp->hard.fpscr = FPSCR_ROUND_NEAREST;
     113                 :            : #ifdef CONFIG_SMP
     114                 :     794495 :         vfp->hard.cpu = NR_CPUS;
     115                 :            : #endif
     116                 :     794495 : }
     117                 :            : 
     118                 :            : static void vfp_thread_exit(struct thread_info *thread)
     119                 :            : {
     120                 :            :         /* release case: Per-thread VFP cleanup. */
     121                 :     828791 :         union vfp_state *vfp = &thread->vfpstate;
     122                 :    1657596 :         unsigned int cpu = get_cpu();
     123                 :            : 
     124         [ +  + ]:     828805 :         if (vfp_current_hw_state[cpu] == vfp)
     125                 :     798809 :                 vfp_current_hw_state[cpu] = NULL;
     126                 :     828805 :         put_cpu();
     127                 :            : }
     128                 :            : 
     129                 :     860828 : static void vfp_thread_copy(struct thread_info *thread)
     130                 :            : {
     131                 :            :         struct thread_info *parent = current_thread_info();
     132                 :            : 
     133                 :     860828 :         vfp_sync_hwstate(parent);
     134                 :     860842 :         thread->vfpstate = parent->vfpstate;
     135                 :            : #ifdef CONFIG_SMP
     136                 :     860842 :         thread->vfpstate.hard.cpu = NR_CPUS;
     137                 :            : #endif
     138                 :     860842 : }
     139                 :            : 
     140                 :            : /*
     141                 :            :  * When this function is called with the following 'cmd's, the following
     142                 :            :  * is true while this function is being run:
     143                 :            :  *  THREAD_NOFTIFY_SWTICH:
     144                 :            :  *   - the previously running thread will not be scheduled onto another CPU.
     145                 :            :  *   - the next thread to be run (v) will not be running on another CPU.
     146                 :            :  *   - thread->cpu is the local CPU number
     147                 :            :  *   - not preemptible as we're called in the middle of a thread switch
     148                 :            :  *  THREAD_NOTIFY_FLUSH:
     149                 :            :  *   - the thread (v) will be running on the local CPU, so
     150                 :            :  *      v === current_thread_info()
     151                 :            :  *   - thread->cpu is the local CPU number at the time it is accessed,
     152                 :            :  *      but may change at any time.
     153                 :            :  *   - we could be preempted if tree preempt rcu is enabled, so
     154                 :            :  *      it is unsafe to use thread->cpu.
     155                 :            :  *  THREAD_NOTIFY_EXIT
     156                 :            :  *   - we could be preempted if tree preempt rcu is enabled, so
     157                 :            :  *      it is unsafe to use thread->cpu.
     158                 :            :  */
     159                 :   18647158 : static int vfp_notifier(struct notifier_block *self, unsigned long cmd, void *v)
     160                 :            : {
     161                 :            :         struct thread_info *thread = v;
     162                 :            :         u32 fpexc;
     163                 :            : #ifdef CONFIG_SMP
     164                 :            :         unsigned int cpu;
     165                 :            : #endif
     166                 :            : 
     167   [ +  +  +  +  :   18647158 :         switch (cmd) {
                      + ]
     168                 :            :         case THREAD_NOTIFY_SWITCH:
     169                 :   16104162 :                 fpexc = fmrx(FPEXC);
     170                 :            : 
     171                 :            : #ifdef CONFIG_SMP
     172                 :   16104162 :                 cpu = thread->cpu;
     173                 :            : 
     174                 :            :                 /*
     175                 :            :                  * On SMP, if VFP is enabled, save the old state in
     176                 :            :                  * case the thread migrates to a different CPU. The
     177                 :            :                  * restoring is done lazily.
     178                 :            :                  */
     179   [ +  +  +  + ]:   16104162 :                 if ((fpexc & FPEXC_EN) && vfp_current_hw_state[cpu]) {
     180                 :            :                         /* vfp_save_state oopses on VFP11 if EX bit set */
     181                 :    3660273 :                         fmxr(FPEXC, fpexc & ~FPEXC_EX);
     182                 :    3657725 :                         vfp_save_state(vfp_current_hw_state[cpu], fpexc);
     183                 :            :                 }
     184                 :            : #endif
     185                 :            : 
     186                 :            :                 /*
     187                 :            :                  * Always disable VFP so we can lazily save/restore the
     188                 :            :                  * old state.
     189                 :            :                  */
     190                 :   16104904 :                 fmxr(FPEXC, fpexc & ~FPEXC_EN);
     191                 :   16166378 :                 break;
     192                 :            : 
     193                 :            :         case THREAD_NOTIFY_FLUSH:
     194                 :     794413 :                 vfp_thread_flush(thread);
     195                 :     794464 :                 break;
     196                 :            : 
     197                 :            :         case THREAD_NOTIFY_EXIT:
     198                 :            :                 vfp_thread_exit(thread);
     199                 :            :                 break;
     200                 :            : 
     201                 :            :         case THREAD_NOTIFY_COPY:
     202                 :     860774 :                 vfp_thread_copy(thread);
     203                 :     860831 :                 break;
     204                 :            :         }
     205                 :            : 
     206                 :   18709330 :         return NOTIFY_DONE;
     207                 :            : }
     208                 :            : 
     209                 :            : static struct notifier_block vfp_notifier_block = {
     210                 :            :         .notifier_call  = vfp_notifier,
     211                 :            : };
     212                 :            : 
     213                 :            : /*
     214                 :            :  * Raise a SIGFPE for the current process.
     215                 :            :  * sicode describes the signal being raised.
     216                 :            :  */
     217                 :          0 : static void vfp_raise_sigfpe(unsigned int sicode, struct pt_regs *regs)
     218                 :            : {
     219                 :            :         /*
     220                 :            :          * This is the same as NWFPE, because it's not clear what
     221                 :            :          * this is used for
     222                 :            :          */
     223                 :          0 :         current->thread.error_code = 0;
     224                 :          0 :         current->thread.trap_no = 6;
     225                 :            : 
     226                 :          0 :         send_sig_fault(SIGFPE, sicode,
     227                 :          0 :                        (void __user *)(instruction_pointer(regs) - 4),
     228                 :            :                        current);
     229                 :          0 : }
     230                 :            : 
     231                 :          0 : static void vfp_panic(char *reason, u32 inst)
     232                 :            : {
     233                 :            :         int i;
     234                 :            : 
     235                 :          0 :         pr_err("VFP: Error: %s\n", reason);
     236                 :          0 :         pr_err("VFP: EXC 0x%08x SCR 0x%08x INST 0x%08x\n",
     237                 :            :                 fmrx(FPEXC), fmrx(FPSCR), inst);
     238         [ #  # ]:          0 :         for (i = 0; i < 32; i += 2)
     239                 :          0 :                 pr_err("VFP: s%2u: 0x%08x s%2u: 0x%08x\n",
     240                 :            :                        i, vfp_get_float(i), i+1, vfp_get_float(i+1));
     241                 :          0 : }
     242                 :            : 
     243                 :            : /*
     244                 :            :  * Process bitmask of exception conditions.
     245                 :            :  */
     246                 :          0 : static void vfp_raise_exceptions(u32 exceptions, u32 inst, u32 fpscr, struct pt_regs *regs)
     247                 :            : {
     248                 :            :         int si_code = 0;
     249                 :            : 
     250                 :            :         pr_debug("VFP: raising exceptions %08x\n", exceptions);
     251                 :            : 
     252         [ #  # ]:          0 :         if (exceptions == VFP_EXCEPTION_ERROR) {
     253                 :          0 :                 vfp_panic("unhandled bounce", inst);
     254                 :          0 :                 vfp_raise_sigfpe(FPE_FLTINV, regs);
     255                 :          0 :                 return;
     256                 :            :         }
     257                 :            : 
     258                 :            :         /*
     259                 :            :          * If any of the status flags are set, update the FPSCR.
     260                 :            :          * Comparison instructions always return at least one of
     261                 :            :          * these flags set.
     262                 :            :          */
     263         [ #  # ]:          0 :         if (exceptions & (FPSCR_N|FPSCR_Z|FPSCR_C|FPSCR_V))
     264                 :          0 :                 fpscr &= ~(FPSCR_N|FPSCR_Z|FPSCR_C|FPSCR_V);
     265                 :            : 
     266                 :          0 :         fpscr |= exceptions;
     267                 :            : 
     268                 :          0 :         fmxr(FPSCR, fpscr);
     269                 :            : 
     270                 :            : #define RAISE(stat,en,sig)                              \
     271                 :            :         if (exceptions & stat && fpscr & en)            \
     272                 :            :                 si_code = sig;
     273                 :            : 
     274                 :            :         /*
     275                 :            :          * These are arranged in priority order, least to highest.
     276                 :            :          */
     277   [ #  #  #  # ]:          0 :         RAISE(FPSCR_DZC, FPSCR_DZE, FPE_FLTDIV);
     278   [ #  #  #  # ]:          0 :         RAISE(FPSCR_IXC, FPSCR_IXE, FPE_FLTRES);
     279   [ #  #  #  # ]:          0 :         RAISE(FPSCR_UFC, FPSCR_UFE, FPE_FLTUND);
     280   [ #  #  #  # ]:          0 :         RAISE(FPSCR_OFC, FPSCR_OFE, FPE_FLTOVF);
     281   [ #  #  #  # ]:          0 :         RAISE(FPSCR_IOC, FPSCR_IOE, FPE_FLTINV);
     282                 :            : 
     283         [ #  # ]:          0 :         if (si_code)
     284                 :          0 :                 vfp_raise_sigfpe(si_code, regs);
     285                 :            : }
     286                 :            : 
     287                 :            : /*
     288                 :            :  * Emulate a VFP instruction.
     289                 :            :  */
     290                 :          0 : static u32 vfp_emulate_instruction(u32 inst, u32 fpscr, struct pt_regs *regs)
     291                 :            : {
     292                 :            :         u32 exceptions = VFP_EXCEPTION_ERROR;
     293                 :            : 
     294                 :            :         pr_debug("VFP: emulate: INST=0x%08x SCR=0x%08x\n", inst, fpscr);
     295                 :            : 
     296         [ #  # ]:          0 :         if (INST_CPRTDO(inst)) {
     297         [ #  # ]:          0 :                 if (!INST_CPRT(inst)) {
     298                 :            :                         /*
     299                 :            :                          * CPDO
     300                 :            :                          */
     301         [ #  # ]:          0 :                         if (vfp_single(inst)) {
     302                 :          0 :                                 exceptions = vfp_single_cpdo(inst, fpscr);
     303                 :            :                         } else {
     304                 :          0 :                                 exceptions = vfp_double_cpdo(inst, fpscr);
     305                 :            :                         }
     306                 :            :                 } else {
     307                 :            :                         /*
     308                 :            :                          * A CPRT instruction can not appear in FPINST2, nor
     309                 :            :                          * can it cause an exception.  Therefore, we do not
     310                 :            :                          * have to emulate it.
     311                 :            :                          */
     312                 :            :                 }
     313                 :            :         } else {
     314                 :            :                 /*
     315                 :            :                  * A CPDT instruction can not appear in FPINST2, nor can
     316                 :            :                  * it cause an exception.  Therefore, we do not have to
     317                 :            :                  * emulate it.
     318                 :            :                  */
     319                 :            :         }
     320                 :          0 :         return exceptions & ~VFP_NAN_FLAG;
     321                 :            : }
     322                 :            : 
     323                 :            : /*
     324                 :            :  * Package up a bounce condition.
     325                 :            :  */
     326                 :          0 : void VFP_bounce(u32 trigger, u32 fpexc, struct pt_regs *regs)
     327                 :            : {
     328                 :            :         u32 fpscr, orig_fpscr, fpsid, exceptions;
     329                 :            : 
     330                 :            :         pr_debug("VFP: bounce: trigger %08x fpexc %08x\n", trigger, fpexc);
     331                 :            : 
     332                 :            :         /*
     333                 :            :          * At this point, FPEXC can have the following configuration:
     334                 :            :          *
     335                 :            :          *  EX DEX IXE
     336                 :            :          *  0   1   x   - synchronous exception
     337                 :            :          *  1   x   0   - asynchronous exception
     338                 :            :          *  1   x   1   - sychronous on VFP subarch 1 and asynchronous on later
     339                 :            :          *  0   0   1   - synchronous on VFP9 (non-standard subarch 1
     340                 :            :          *                implementation), undefined otherwise
     341                 :            :          *
     342                 :            :          * Clear various bits and enable access to the VFP so we can
     343                 :            :          * handle the bounce.
     344                 :            :          */
     345                 :          0 :         fmxr(FPEXC, fpexc & ~(FPEXC_EX|FPEXC_DEX|FPEXC_FP2V|FPEXC_VV|FPEXC_TRAP_MASK));
     346                 :            : 
     347                 :          0 :         fpsid = fmrx(FPSID);
     348                 :          0 :         orig_fpscr = fpscr = fmrx(FPSCR);
     349                 :            : 
     350                 :            :         /*
     351                 :            :          * Check for the special VFP subarch 1 and FPSCR.IXE bit case
     352                 :            :          */
     353         [ #  # ]:          0 :         if ((fpsid & FPSID_ARCH_MASK) == (1 << FPSID_ARCH_BIT)
     354         [ #  # ]:          0 :             && (fpscr & FPSCR_IXE)) {
     355                 :            :                 /*
     356                 :            :                  * Synchronous exception, emulate the trigger instruction
     357                 :            :                  */
     358                 :            :                 goto emulate;
     359                 :            :         }
     360                 :            : 
     361         [ #  # ]:          0 :         if (fpexc & FPEXC_EX) {
     362                 :            : #ifndef CONFIG_CPU_FEROCEON
     363                 :            :                 /*
     364                 :            :                  * Asynchronous exception. The instruction is read from FPINST
     365                 :            :                  * and the interrupted instruction has to be restarted.
     366                 :            :                  */
     367                 :          0 :                 trigger = fmrx(FPINST);
     368                 :          0 :                 regs->ARM_pc -= 4;
     369                 :            : #endif
     370         [ #  # ]:          0 :         } else if (!(fpexc & FPEXC_DEX)) {
     371                 :            :                 /*
     372                 :            :                  * Illegal combination of bits. It can be caused by an
     373                 :            :                  * unallocated VFP instruction but with FPSCR.IXE set and not
     374                 :            :                  * on VFP subarch 1.
     375                 :            :                  */
     376                 :          0 :                  vfp_raise_exceptions(VFP_EXCEPTION_ERROR, trigger, fpscr, regs);
     377                 :          0 :                 goto exit;
     378                 :            :         }
     379                 :            : 
     380                 :            :         /*
     381                 :            :          * Modify fpscr to indicate the number of iterations remaining.
     382                 :            :          * If FPEXC.EX is 0, FPEXC.DEX is 1 and the FPEXC.VV bit indicates
     383                 :            :          * whether FPEXC.VECITR or FPSCR.LEN is used.
     384                 :            :          */
     385         [ #  # ]:          0 :         if (fpexc & (FPEXC_EX | FPEXC_VV)) {
     386                 :            :                 u32 len;
     387                 :            : 
     388                 :          0 :                 len = fpexc + (1 << FPEXC_LENGTH_BIT);
     389                 :            : 
     390                 :          0 :                 fpscr &= ~FPSCR_LENGTH_MASK;
     391                 :          0 :                 fpscr |= (len & FPEXC_LENGTH_MASK) << (FPSCR_LENGTH_BIT - FPEXC_LENGTH_BIT);
     392                 :            :         }
     393                 :            : 
     394                 :            :         /*
     395                 :            :          * Handle the first FP instruction.  We used to take note of the
     396                 :            :          * FPEXC bounce reason, but this appears to be unreliable.
     397                 :            :          * Emulate the bounced instruction instead.
     398                 :            :          */
     399                 :          0 :         exceptions = vfp_emulate_instruction(trigger, fpscr, regs);
     400         [ #  # ]:          0 :         if (exceptions)
     401                 :          0 :                 vfp_raise_exceptions(exceptions, trigger, orig_fpscr, regs);
     402                 :            : 
     403                 :            :         /*
     404                 :            :          * If there isn't a second FP instruction, exit now. Note that
     405                 :            :          * the FPEXC.FP2V bit is valid only if FPEXC.EX is 1.
     406                 :            :          */
     407         [ #  # ]:          0 :         if ((fpexc & (FPEXC_EX | FPEXC_FP2V)) != (FPEXC_EX | FPEXC_FP2V))
     408                 :            :                 goto exit;
     409                 :            : 
     410                 :            :         /*
     411                 :            :          * The barrier() here prevents fpinst2 being read
     412                 :            :          * before the condition above.
     413                 :            :          */
     414                 :          0 :         barrier();
     415                 :          0 :         trigger = fmrx(FPINST2);
     416                 :            : 
     417                 :            :  emulate:
     418                 :          0 :         exceptions = vfp_emulate_instruction(trigger, orig_fpscr, regs);
     419         [ #  # ]:          0 :         if (exceptions)
     420                 :          0 :                 vfp_raise_exceptions(exceptions, trigger, orig_fpscr, regs);
     421                 :            :  exit:
     422                 :          0 :         preempt_enable();
     423                 :          0 : }
     424                 :            : 
     425                 :        693 : static void vfp_enable(void *unused)
     426                 :            : {
     427                 :            :         u32 access;
     428                 :            : 
     429                 :            :         BUG_ON(preemptible());
     430                 :            :         access = get_copro_access();
     431                 :            : 
     432                 :            :         /*
     433                 :            :          * Enable full access to VFP (cp10 and cp11)
     434                 :            :          */
     435                 :        693 :         set_copro_access(access | CPACC_FULL(10) | CPACC_FULL(11));
     436                 :        576 : }
     437                 :            : 
     438                 :            : /* Called by platforms on which we want to disable VFP because it may not be
     439                 :            :  * present on all CPUs within a SMP complex. Needs to be called prior to
     440                 :            :  * vfp_init().
     441                 :            :  */
     442                 :          0 : void vfp_disable(void)
     443                 :            : {
     444         [ #  # ]:          0 :         if (VFP_arch) {
     445                 :            :                 pr_debug("%s: should be called prior to vfp_init\n", __func__);
     446                 :          0 :                 return;
     447                 :            :         }
     448                 :          0 :         VFP_arch = 1;
     449                 :            : }
     450                 :            : 
     451                 :            : #ifdef CONFIG_CPU_PM
     452                 :            : static int vfp_pm_suspend(void)
     453                 :            : {
     454                 :            :         struct thread_info *ti = current_thread_info();
     455                 :            :         u32 fpexc = fmrx(FPEXC);
     456                 :            : 
     457                 :            :         /* if vfp is on, then save state for resumption */
     458                 :            :         if (fpexc & FPEXC_EN) {
     459                 :            :                 pr_debug("%s: saving vfp state\n", __func__);
     460                 :            :                 /* vfp_save_state oopses on VFP11 if EX bit set */
     461                 :            :                 fmxr(FPEXC, fpexc & ~FPEXC_EX);
     462                 :            :                 vfp_save_state(&ti->vfpstate, fpexc);
     463                 :            : 
     464                 :            :                 /* disable, just in case */
     465                 :            :                 fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_EN);
     466                 :            :         } else if (vfp_current_hw_state[ti->cpu]) {
     467                 :            : #ifndef CONFIG_SMP
     468                 :            :                 /* vfp_save_state oopses on VFP11 if EX bit set */
     469                 :            :                 fmxr(FPEXC, (fpexc & ~FPEXC_EX) | FPEXC_EN);
     470                 :            :                 vfp_save_state(vfp_current_hw_state[ti->cpu], fpexc);
     471                 :            :                 fmxr(FPEXC, fpexc);
     472                 :            : #endif
     473                 :            :         }
     474                 :            : 
     475                 :            :         /* clear any information we had about last context state */
     476                 :            :         vfp_current_hw_state[ti->cpu] = NULL;
     477                 :            : 
     478                 :            :         return 0;
     479                 :            : }
     480                 :            : 
     481                 :            : static void vfp_pm_resume(void)
     482                 :            : {
     483                 :            :         /* ensure we have access to the vfp */
     484                 :            :         vfp_enable(NULL);
     485                 :            : 
     486                 :            :         /* and disable it to ensure the next usage restores the state */
     487                 :            :         fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_EN);
     488                 :            : }
     489                 :            : 
     490                 :            : static int vfp_cpu_pm_notifier(struct notifier_block *self, unsigned long cmd,
     491                 :            :         void *v)
     492                 :            : {
     493                 :            :         switch (cmd) {
     494                 :            :         case CPU_PM_ENTER:
     495                 :            :                 vfp_pm_suspend();
     496                 :            :                 break;
     497                 :            :         case CPU_PM_ENTER_FAILED:
     498                 :            :         case CPU_PM_EXIT:
     499                 :            :                 vfp_pm_resume();
     500                 :            :                 break;
     501                 :            :         }
     502                 :            :         return NOTIFY_OK;
     503                 :            : }
     504                 :            : 
     505                 :            : static struct notifier_block vfp_cpu_pm_notifier_block = {
     506                 :            :         .notifier_call = vfp_cpu_pm_notifier,
     507                 :            : };
     508                 :            : 
     509                 :            : static void vfp_pm_init(void)
     510                 :            : {
     511                 :            :         cpu_pm_register_notifier(&vfp_cpu_pm_notifier_block);
     512                 :            : }
     513                 :            : 
     514                 :            : #else
     515                 :            : static inline void vfp_pm_init(void) { }
     516                 :            : #endif /* CONFIG_CPU_PM */
     517                 :            : 
     518                 :            : /*
     519                 :            :  * Ensure that the VFP state stored in 'thread->vfpstate' is up to date
     520                 :            :  * with the hardware state.
     521                 :            :  */
     522                 :    1293297 : void vfp_sync_hwstate(struct thread_info *thread)
     523                 :            : {
     524                 :    2585786 :         unsigned int cpu = get_cpu();
     525                 :            : 
     526         [ +  + ]:    1292489 :         if (vfp_state_in_hw(cpu, thread)) {
     527                 :    1211207 :                 u32 fpexc = fmrx(FPEXC);
     528                 :            : 
     529                 :            :                 /*
     530                 :            :                  * Save the last VFP state on this CPU.
     531                 :            :                  */
     532                 :            :                 /* vfp_save_state oopses on VFP11 if EX bit set */
     533                 :    1211207 :                 fmxr(FPEXC, (fpexc & ~FPEXC_EX) | FPEXC_EN);
     534                 :    1211214 :                 vfp_save_state(&thread->vfpstate, fpexc | FPEXC_EN);
     535                 :    1211221 :                 fmxr(FPEXC, fpexc);
     536                 :            :         }
     537                 :            : 
     538                 :    1292507 :         put_cpu();
     539                 :    1293319 : }
     540                 :            : 
     541                 :            : /* Ensure that the thread reloads the hardware VFP state on the next use. */
     542                 :     864709 : void vfp_flush_hwstate(struct thread_info *thread)
     543                 :            : {
     544                 :    1729187 :         unsigned int cpu = get_cpu();
     545                 :            : 
     546                 :            :         vfp_force_reload(cpu, thread);
     547                 :            : 
     548                 :     864478 :         put_cpu();
     549                 :     864646 : }
     550                 :            : 
     551                 :            : /*
     552                 :            :  * Save the current VFP state into the provided structures and prepare
     553                 :            :  * for entry into a new function (signal handler).
     554                 :            :  */
     555                 :     432500 : int vfp_preserve_user_clear_hwstate(struct user_vfp *ufp,
     556                 :            :                                     struct user_vfp_exc *ufp_exc)
     557                 :            : {
     558                 :            :         struct thread_info *thread = current_thread_info();
     559                 :            :         struct vfp_hard_struct *hwstate = &thread->vfpstate.hard;
     560                 :            : 
     561                 :            :         /* Ensure that the saved hwstate is up-to-date. */
     562                 :     432500 :         vfp_sync_hwstate(thread);
     563                 :            : 
     564                 :            :         /*
     565                 :            :          * Copy the floating point registers. There can be unused
     566                 :            :          * registers see asm/hwcap.h for details.
     567                 :            :          */
     568                 :     432203 :         memcpy(&ufp->fpregs, &hwstate->fpregs, sizeof(hwstate->fpregs));
     569                 :            : 
     570                 :            :         /*
     571                 :            :          * Copy the status and control register.
     572                 :            :          */
     573                 :     432203 :         ufp->fpscr = hwstate->fpscr;
     574                 :            : 
     575                 :            :         /*
     576                 :            :          * Copy the exception registers.
     577                 :            :          */
     578                 :     432203 :         ufp_exc->fpexc = hwstate->fpexc;
     579                 :     432203 :         ufp_exc->fpinst = hwstate->fpinst;
     580                 :     432203 :         ufp_exc->fpinst2 = hwstate->fpinst2;
     581                 :            : 
     582                 :            :         /* Ensure that VFP is disabled. */
     583                 :     432203 :         vfp_flush_hwstate(thread);
     584                 :            : 
     585                 :            :         /*
     586                 :            :          * As per the PCS, clear the length and stride bits for function
     587                 :            :          * entry.
     588                 :            :          */
     589                 :     432367 :         hwstate->fpscr &= ~(FPSCR_LENGTH_MASK | FPSCR_STRIDE_MASK);
     590                 :     432367 :         return 0;
     591                 :            : }
     592                 :            : 
     593                 :            : /* Sanitise and restore the current VFP state from the provided structures. */
     594                 :     432202 : int vfp_restore_user_hwstate(struct user_vfp *ufp, struct user_vfp_exc *ufp_exc)
     595                 :            : {
     596                 :            :         struct thread_info *thread = current_thread_info();
     597                 :            :         struct vfp_hard_struct *hwstate = &thread->vfpstate.hard;
     598                 :            :         unsigned long fpexc;
     599                 :     432202 :         u32 fpsid = fmrx(FPSID);
     600                 :            : 
     601                 :            :         /* Disable VFP to avoid corrupting the new thread state. */
     602                 :     432202 :         vfp_flush_hwstate(thread);
     603                 :            : 
     604                 :            :         /*
     605                 :            :          * Copy the floating point registers. There can be unused
     606                 :            :          * registers see asm/hwcap.h for details.
     607                 :            :          */
     608                 :     432375 :         memcpy(&hwstate->fpregs, &ufp->fpregs, sizeof(hwstate->fpregs));
     609                 :            :         /*
     610                 :            :          * Copy the status and control register.
     611                 :            :          */
     612                 :     432375 :         hwstate->fpscr = ufp->fpscr;
     613                 :            : 
     614                 :            :         /*
     615                 :            :          * Sanitise and restore the exception registers.
     616                 :            :          */
     617                 :     432375 :         fpexc = ufp_exc->fpexc;
     618                 :            : 
     619                 :            :         /* Ensure the VFP is enabled. */
     620                 :     432375 :         fpexc |= FPEXC_EN;
     621                 :            : 
     622                 :            :         /* Mask FPXEC_EX and FPEXC_FP2V if not required by VFP arch */
     623         [ +  + ]:     432375 :         if ((fpsid & FPSID_ARCH_MASK) != (1 << FPSID_ARCH_BIT)) {
     624                 :            :                 /* Ensure FPINST2 is invalid and the exception flag is cleared. */
     625                 :     432393 :                 fpexc &= ~(FPEXC_EX | FPEXC_FP2V);
     626                 :            :         }
     627                 :            : 
     628                 :     432375 :         hwstate->fpexc = fpexc;
     629                 :            : 
     630                 :     432375 :         hwstate->fpinst = ufp_exc->fpinst;
     631                 :     432375 :         hwstate->fpinst2 = ufp_exc->fpinst2;
     632                 :            : 
     633                 :     432375 :         return 0;
     634                 :            : }
     635                 :            : 
     636                 :            : /*
     637                 :            :  * VFP hardware can lose all context when a CPU goes offline.
     638                 :            :  * As we will be running in SMP mode with CPU hotplug, we will save the
     639                 :            :  * hardware state at every thread switch.  We clear our held state when
     640                 :            :  * a CPU has been killed, indicating that the VFP hardware doesn't contain
     641                 :            :  * a threads VFP state.  When a CPU starts up, we re-enable access to the
     642                 :            :  * VFP hardware. The callbacks below are called on the CPU which
     643                 :            :  * is being offlined/onlined.
     644                 :            :  */
     645                 :          0 : static int vfp_dying_cpu(unsigned int cpu)
     646                 :            : {
     647                 :          0 :         vfp_current_hw_state[cpu] = NULL;
     648                 :          0 :         return 0;
     649                 :            : }
     650                 :            : 
     651                 :          0 : static int vfp_starting_cpu(unsigned int unused)
     652                 :            : {
     653                 :            :         vfp_enable(NULL);
     654                 :          0 :         return 0;
     655                 :            : }
     656                 :            : 
     657                 :          0 : void vfp_kmode_exception(void)
     658                 :            : {
     659                 :            :         /*
     660                 :            :          * If we reach this point, a floating point exception has been raised
     661                 :            :          * while running in kernel mode. If the NEON/VFP unit was enabled at the
     662                 :            :          * time, it means a VFP instruction has been issued that requires
     663                 :            :          * software assistance to complete, something which is not currently
     664                 :            :          * supported in kernel mode.
     665                 :            :          * If the NEON/VFP unit was disabled, and the location pointed to below
     666                 :            :          * is properly preceded by a call to kernel_neon_begin(), something has
     667                 :            :          * caused the task to be scheduled out and back in again. In this case,
     668                 :            :          * rebuilding and running with CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP enabled should
     669                 :            :          * be helpful in localizing the problem.
     670                 :            :          */
     671         [ #  # ]:          0 :         if (fmrx(FPEXC) & FPEXC_EN)
     672                 :          0 :                 pr_crit("BUG: unsupported FP instruction in kernel mode\n");
     673                 :            :         else
     674                 :          0 :                 pr_crit("BUG: FP instruction issued in kernel mode with FP unit disabled\n");
     675                 :          0 : }
     676                 :            : 
     677                 :            : #ifdef CONFIG_KERNEL_MODE_NEON
     678                 :            : 
     679                 :            : /*
     680                 :            :  * Kernel-side NEON support functions
     681                 :            :  */
     682                 :          0 : void kernel_neon_begin(void)
     683                 :            : {
     684                 :            :         struct thread_info *thread = current_thread_info();
     685                 :            :         unsigned int cpu;
     686                 :            :         u32 fpexc;
     687                 :            : 
     688                 :            :         /*
     689                 :            :          * Kernel mode NEON is only allowed outside of interrupt context
     690                 :            :          * with preemption disabled. This will make sure that the kernel
     691                 :            :          * mode NEON register contents never need to be preserved.
     692                 :            :          */
     693         [ #  # ]:          0 :         BUG_ON(in_interrupt());
     694                 :          0 :         cpu = get_cpu();
     695                 :            : 
     696                 :          0 :         fpexc = fmrx(FPEXC) | FPEXC_EN;
     697                 :            :         /* vfp_save_state oopses on VFP11 if EX bit set */
     698                 :          0 :         fmxr(FPEXC, fpexc & ~FPEXC_EX);
     699                 :            : 
     700                 :            :         /*
     701                 :            :          * Save the userland NEON/VFP state. Under UP,
     702                 :            :          * the owner could be a task other than 'current'
     703                 :            :          */
     704         [ #  # ]:          0 :         if (vfp_state_in_hw(cpu, thread))
     705                 :          0 :                 vfp_save_state(&thread->vfpstate, fpexc);
     706                 :            : #ifndef CONFIG_SMP
     707                 :            :         else if (vfp_current_hw_state[cpu] != NULL)
     708                 :            :                 vfp_save_state(vfp_current_hw_state[cpu], fpexc);
     709                 :            : #endif
     710                 :          0 :         vfp_current_hw_state[cpu] = NULL;
     711                 :          0 : }
     712                 :            : EXPORT_SYMBOL(kernel_neon_begin);
     713                 :            : 
     714                 :          0 : void kernel_neon_end(void)
     715                 :            : {
     716                 :            :         /* Disable the NEON/VFP unit. */
     717                 :          0 :         fmxr(FPEXC, fmrx(FPEXC) & ~FPEXC_EN);
     718                 :          0 :         put_cpu();
     719                 :          0 : }
     720                 :            : EXPORT_SYMBOL(kernel_neon_end);
     721                 :            : 
     722                 :            : #endif /* CONFIG_KERNEL_MODE_NEON */
     723                 :            : 
     724                 :            : /*
     725                 :            :  * VFP support code initialisation.
     726                 :            :  */
     727                 :        207 : static int __init vfp_init(void)
     728                 :            : {
     729                 :            :         unsigned int vfpsid;
     730                 :        207 :         unsigned int cpu_arch = cpu_architecture();
     731                 :            : 
     732                 :            :         /*
     733                 :            :          * Enable the access to the VFP on all online CPUs so the
     734                 :            :          * following test on FPSID will succeed.
     735                 :            :          */
     736         [ +  - ]:        207 :         if (cpu_arch >= CPU_ARCH_ARMv6)
     737                 :        207 :                 on_each_cpu(vfp_enable, NULL, 1);
     738                 :            : 
     739                 :            :         /*
     740                 :            :          * First check that there is a VFP that we can use.
     741                 :            :          * The handler is already setup to just log calls, so
     742                 :            :          * we just need to read the VFPSID register.
     743                 :            :          */
     744                 :        207 :         vfp_vector = vfp_testing_entry;
     745                 :        207 :         barrier();
     746                 :        207 :         vfpsid = fmrx(FPSID);
     747                 :        207 :         barrier();
     748                 :        207 :         vfp_vector = vfp_null_entry;
     749                 :            : 
     750                 :        207 :         pr_info("VFP support v0.3: ");
     751         [ -  + ]:        207 :         if (VFP_arch) {
     752                 :          0 :                 pr_cont("not present\n");
     753                 :          0 :                 return 0;
     754                 :            :         /* Extract the architecture on CPUID scheme */
     755         [ +  - ]:        207 :         } else if ((read_cpuid_id() & 0x000f0000) == 0x000f0000) {
     756                 :        207 :                 VFP_arch = vfpsid & FPSID_CPUID_ARCH_MASK;
     757                 :        207 :                 VFP_arch >>= FPSID_ARCH_BIT;
     758                 :            :                 /*
     759                 :            :                  * Check for the presence of the Advanced SIMD
     760                 :            :                  * load/store instructions, integer and single
     761                 :            :                  * precision floating point operations. Only check
     762                 :            :                  * for NEON if the hardware has the MVFR registers.
     763                 :            :                  */
     764         [ +  - ]:        207 :                 if (IS_ENABLED(CONFIG_NEON) &&
     765                 :        207 :                    (fmrx(MVFR1) & 0x000fff00) == 0x00011100)
     766                 :        207 :                         elf_hwcap |= HWCAP_NEON;
     767                 :            : 
     768                 :            :                 if (IS_ENABLED(CONFIG_VFPv3)) {
     769                 :        207 :                         u32 mvfr0 = fmrx(MVFR0);
     770   [ -  +  #  # ]:        207 :                         if (((mvfr0 & MVFR0_DP_MASK) >> MVFR0_DP_BIT) == 0x2 ||
     771                 :          0 :                             ((mvfr0 & MVFR0_SP_MASK) >> MVFR0_SP_BIT) == 0x2) {
     772                 :        207 :                                 elf_hwcap |= HWCAP_VFPv3;
     773                 :            :                                 /*
     774                 :            :                                  * Check for VFPv3 D16 and VFPv4 D16.  CPUs in
     775                 :            :                                  * this configuration only have 16 x 64bit
     776                 :            :                                  * registers.
     777                 :            :                                  */
     778         [ -  + ]:        207 :                                 if ((mvfr0 & MVFR0_A_SIMD_MASK) == 1)
     779                 :            :                                         /* also v4-D16 */
     780                 :          0 :                                         elf_hwcap |= HWCAP_VFPv3D16;
     781                 :            :                                 else
     782                 :        207 :                                         elf_hwcap |= HWCAP_VFPD32;
     783                 :            :                         }
     784                 :            : 
     785         [ +  - ]:        207 :                         if ((fmrx(MVFR1) & 0xf0000000) == 0x10000000)
     786                 :        207 :                                 elf_hwcap |= HWCAP_VFPv4;
     787                 :            :                 }
     788                 :            :         /* Extract the architecture version on pre-cpuid scheme */
     789                 :            :         } else {
     790         [ #  # ]:          0 :                 if (vfpsid & FPSID_NODOUBLE) {
     791                 :          0 :                         pr_cont("no double precision support\n");
     792                 :          0 :                         return 0;
     793                 :            :                 }
     794                 :            : 
     795                 :          0 :                 VFP_arch = (vfpsid & FPSID_ARCH_MASK) >> FPSID_ARCH_BIT;
     796                 :            :         }
     797                 :            : 
     798                 :            :         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_AP_ARM_VFP_STARTING,
     799                 :            :                                   "arm/vfp:starting", vfp_starting_cpu,
     800                 :            :                                   vfp_dying_cpu);
     801                 :            : 
     802                 :        207 :         vfp_vector = vfp_support_entry;
     803                 :            : 
     804                 :            :         thread_register_notifier(&vfp_notifier_block);
     805                 :            :         vfp_pm_init();
     806                 :            : 
     807                 :            :         /*
     808                 :            :          * We detected VFP, and the support code is
     809                 :            :          * in place; report VFP support to userspace.
     810                 :            :          */
     811                 :        207 :         elf_hwcap |= HWCAP_VFP;
     812                 :            : 
     813                 :        207 :         pr_cont("implementor %02x architecture %d part %02x variant %x rev %x\n",
     814                 :            :                 (vfpsid & FPSID_IMPLEMENTER_MASK) >> FPSID_IMPLEMENTER_BIT,
     815                 :            :                 VFP_arch,
     816                 :            :                 (vfpsid & FPSID_PART_MASK) >> FPSID_PART_BIT,
     817                 :            :                 (vfpsid & FPSID_VARIANT_MASK) >> FPSID_VARIANT_BIT,
     818                 :            :                 (vfpsid & FPSID_REV_MASK) >> FPSID_REV_BIT);
     819                 :            : 
     820                 :        207 :         return 0;
     821                 :            : }
     822                 :            : 
     823                 :            : core_initcall(vfp_init);

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