kernel/arch/arm/vfp/vfpmodule.c

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