[S390] Calibrate delay and bogomips.
[safe/jmp/linux-2.6] / include / asm-s390 / processor.h
1 /*
2  *  include/asm-s390/processor.h
3  *
4  *  S390 version
5  *    Copyright (C) 1999 IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation
6  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com),
7  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
8  *
9  *  Derived from "include/asm-i386/processor.h"
10  *    Copyright (C) 1994, Linus Torvalds
11  */
12
13 #ifndef __ASM_S390_PROCESSOR_H
14 #define __ASM_S390_PROCESSOR_H
15
16 #include <asm/ptrace.h>
17
18 #ifdef __KERNEL__
19 /*
20  * Default implementation of macro that returns current
21  * instruction pointer ("program counter").
22  */
23 #define current_text_addr() ({ void *pc; asm("basr %0,0" : "=a" (pc)); pc; })
24
25 /*
26  *  CPU type and hardware bug flags. Kept separately for each CPU.
27  *  Members of this structure are referenced in head.S, so think twice
28  *  before touching them. [mj]
29  */
30
31 typedef struct
32 {
33         unsigned int version :  8;
34         unsigned int ident   : 24;
35         unsigned int machine : 16;
36         unsigned int unused  : 16;
37 } __attribute__ ((packed)) cpuid_t;
38
39 struct cpuinfo_S390
40 {
41         cpuid_t  cpu_id;
42         __u16    cpu_addr;
43         __u16    cpu_nr;
44         unsigned long loops_per_jiffy;
45         unsigned long *pgd_quick;
46 #ifdef __s390x__
47         unsigned long *pmd_quick;
48 #endif /* __s390x__ */
49         unsigned long *pte_quick;
50         unsigned long pgtable_cache_sz;
51 };
52
53 extern void s390_adjust_jiffies(void);
54 extern void print_cpu_info(struct cpuinfo_S390 *);
55
56 /* Lazy FPU handling on uni-processor */
57 extern struct task_struct *last_task_used_math;
58
59 /*
60  * User space process size: 2GB for 31 bit, 4TB for 64 bit.
61  */
62 #ifndef __s390x__
63
64 # define TASK_SIZE              (0x80000000UL)
65 # define TASK_UNMAPPED_BASE     (TASK_SIZE / 2)
66 # define DEFAULT_TASK_SIZE      (0x80000000UL)
67
68 #else /* __s390x__ */
69
70 # define TASK_SIZE              (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
71                                         (0x80000000UL) : (0x40000000000UL))
72 # define TASK_UNMAPPED_BASE     (TASK_SIZE / 2)
73 # define DEFAULT_TASK_SIZE      (0x40000000000UL)
74
75 #endif /* __s390x__ */
76
77 #define HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT
78
79 typedef struct {
80         __u32 ar4;
81 } mm_segment_t;
82
83 /*
84  * Thread structure
85  */
86 struct thread_struct {
87         s390_fp_regs fp_regs;
88         unsigned int  acrs[NUM_ACRS];
89         unsigned long ksp;              /* kernel stack pointer             */
90         unsigned long user_seg;         /* HSTD                             */
91         mm_segment_t mm_segment;
92         unsigned long prot_addr;        /* address of protection-excep.     */
93         unsigned int error_code;        /* error-code of last prog-excep.   */
94         unsigned int trap_no;
95         per_struct per_info;
96         /* Used to give failing instruction back to user for ieee exceptions */
97         unsigned long ieee_instruction_pointer; 
98         /* pfault_wait is used to block the process on a pfault event */
99         unsigned long pfault_wait;
100 };
101
102 typedef struct thread_struct thread_struct;
103
104 /*
105  * Stack layout of a C stack frame.
106  */
107 #ifndef __PACK_STACK
108 struct stack_frame {
109         unsigned long back_chain;
110         unsigned long empty1[5];
111         unsigned long gprs[10];
112         unsigned int  empty2[8];
113 };
114 #else
115 struct stack_frame {
116         unsigned long empty1[5];
117         unsigned int  empty2[8];
118         unsigned long gprs[10];
119         unsigned long back_chain;
120 };
121 #endif
122
123 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      8
124
125 #ifndef __s390x__
126 # define __SWAPPER_PG_DIR __pa(&swapper_pg_dir[0]) + _SEGMENT_TABLE
127 #else /* __s390x__ */
128 # define __SWAPPER_PG_DIR __pa(&swapper_pg_dir[0]) + _REGION_TABLE
129 #endif /* __s390x__ */
130
131 #define INIT_THREAD {{0,{{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},              \
132                             {0},{0},{0},{0},{0},{0}}},                         \
133                      {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},         \
134                      sizeof(init_stack) + (unsigned long) &init_stack,         \
135                      __SWAPPER_PG_DIR,                                         \
136                      {0},                                                      \
137                      0,0,0,                                                    \
138                      (per_struct) {{{{0,}}},0,0,0,0,{{0,}}},                   \
139                      0, 0                                                      \
140
141
142 /*
143  * Do necessary setup to start up a new thread.
144  */
145 #ifndef __s390x__
146
147 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {            \
148         set_fs(USER_DS);                                        \
149         regs->psw.mask  = psw_user_bits;                        \
150         regs->psw.addr  = new_psw | PSW_ADDR_AMODE;             \
151         regs->gprs[15]  = new_stackp ;                          \
152 } while (0)
153
154 #else /* __s390x__ */
155
156 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {            \
157         set_fs(USER_DS);                                        \
158         regs->psw.mask  = psw_user_bits;                        \
159         regs->psw.addr  = new_psw;                              \
160         regs->gprs[15]  = new_stackp;                           \
161 } while (0)
162
163 #define start_thread31(regs, new_psw, new_stackp) do {          \
164         set_fs(USER_DS);                                        \
165         regs->psw.mask  = psw_user32_bits;                      \
166         regs->psw.addr  = new_psw;                              \
167         regs->gprs[15]  = new_stackp;                           \
168 } while (0)
169
170 #endif /* __s390x__ */
171
172 /* Forward declaration, a strange C thing */
173 struct task_struct;
174 struct mm_struct;
175
176 /* Free all resources held by a thread. */
177 extern void release_thread(struct task_struct *);
178 extern int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags);
179
180 /* Prepare to copy thread state - unlazy all lazy status */
181 #define prepare_to_copy(tsk)    do { } while (0)
182
183 /*
184  * Return saved PC of a blocked thread.
185  */
186 extern unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *t);
187
188 /*
189  * Print register of task into buffer. Used in fs/proc/array.c.
190  */
191 extern char *task_show_regs(struct task_struct *task, char *buffer);
192
193 extern void show_registers(struct pt_regs *regs);
194 extern void show_trace(struct task_struct *task, unsigned long *sp);
195
196 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p);
197 #define task_pt_regs(tsk) ((struct pt_regs *) \
198         (task_stack_page(tsk) + THREAD_SIZE) - 1)
199 #define KSTK_EIP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->psw.addr)
200 #define KSTK_ESP(tsk)   (task_pt_regs(tsk)->gprs[15])
201
202 /*
203  * Give up the time slice of the virtual PU.
204  */
205 static inline void cpu_relax(void)
206 {
207         if (MACHINE_HAS_DIAG44)
208                 asm volatile("diag 0,0,68");
209         barrier();
210 }
211
212 /*
213  * Set PSW to specified value.
214  */
215 static inline void __load_psw(psw_t psw)
216 {
217 #ifndef __s390x__
218         asm volatile("lpsw  0(%0)" : : "a" (&psw), "m" (psw) : "cc");
219 #else
220         asm volatile("lpswe 0(%0)" : : "a" (&psw), "m" (psw) : "cc");
221 #endif
222 }
223
224 /*
225  * Set PSW mask to specified value, while leaving the
226  * PSW addr pointing to the next instruction.
227  */
228
229 static inline void __load_psw_mask (unsigned long mask)
230 {
231         unsigned long addr;
232         psw_t psw;
233
234         psw.mask = mask;
235
236 #ifndef __s390x__
237         asm volatile(
238                 "       basr    %0,0\n"
239                 "0:     ahi     %0,1f-0b\n"
240                 "       st      %0,4(%1)\n"
241                 "       lpsw    0(%1)\n"
242                 "1:"
243                 : "=&d" (addr) : "a" (&psw), "m" (psw) : "memory", "cc");
244 #else /* __s390x__ */
245         asm volatile(
246                 "       larl    %0,1f\n"
247                 "       stg     %0,8(%1)\n"
248                 "       lpswe   0(%1)\n"
249                 "1:"
250                 : "=&d" (addr) : "a" (&psw), "m" (psw) : "memory", "cc");
251 #endif /* __s390x__ */
252 }
253  
254 /*
255  * Function to stop a processor until an interruption occurred
256  */
257 static inline void enabled_wait(void)
258 {
259         __load_psw_mask(PSW_BASE_BITS | PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT |
260                         PSW_MASK_MCHECK | PSW_MASK_WAIT | PSW_DEFAULT_KEY);
261 }
262
263 /*
264  * Function to drop a processor into disabled wait state
265  */
266
267 static inline void disabled_wait(unsigned long code)
268 {
269         unsigned long ctl_buf;
270         psw_t dw_psw;
271
272         dw_psw.mask = PSW_BASE_BITS | PSW_MASK_WAIT;
273         dw_psw.addr = code;
274         /* 
275          * Store status and then load disabled wait psw,
276          * the processor is dead afterwards
277          */
278 #ifndef __s390x__
279         asm volatile(
280                 "       stctl   0,0,0(%2)\n"
281                 "       ni      0(%2),0xef\n"   /* switch off protection */
282                 "       lctl    0,0,0(%2)\n"
283                 "       stpt    0xd8\n"         /* store timer */
284                 "       stckc   0xe0\n"         /* store clock comparator */
285                 "       stpx    0x108\n"        /* store prefix register */
286                 "       stam    0,15,0x120\n"   /* store access registers */
287                 "       std     0,0x160\n"      /* store f0 */
288                 "       std     2,0x168\n"      /* store f2 */
289                 "       std     4,0x170\n"      /* store f4 */
290                 "       std     6,0x178\n"      /* store f6 */
291                 "       stm     0,15,0x180\n"   /* store general registers */
292                 "       stctl   0,15,0x1c0\n"   /* store control registers */
293                 "       oi      0x1c0,0x10\n"   /* fake protection bit */
294                 "       lpsw    0(%1)"
295                 : "=m" (ctl_buf)
296                 : "a" (&dw_psw), "a" (&ctl_buf), "m" (dw_psw) : "cc");
297 #else /* __s390x__ */
298         asm volatile(
299                 "       stctg   0,0,0(%2)\n"
300                 "       ni      4(%2),0xef\n"   /* switch off protection */
301                 "       lctlg   0,0,0(%2)\n"
302                 "       lghi    1,0x1000\n"
303                 "       stpt    0x328(1)\n"     /* store timer */
304                 "       stckc   0x330(1)\n"     /* store clock comparator */
305                 "       stpx    0x318(1)\n"     /* store prefix register */
306                 "       stam    0,15,0x340(1)\n"/* store access registers */
307                 "       stfpc   0x31c(1)\n"     /* store fpu control */
308                 "       std     0,0x200(1)\n"   /* store f0 */
309                 "       std     1,0x208(1)\n"   /* store f1 */
310                 "       std     2,0x210(1)\n"   /* store f2 */
311                 "       std     3,0x218(1)\n"   /* store f3 */
312                 "       std     4,0x220(1)\n"   /* store f4 */
313                 "       std     5,0x228(1)\n"   /* store f5 */
314                 "       std     6,0x230(1)\n"   /* store f6 */
315                 "       std     7,0x238(1)\n"   /* store f7 */
316                 "       std     8,0x240(1)\n"   /* store f8 */
317                 "       std     9,0x248(1)\n"   /* store f9 */
318                 "       std     10,0x250(1)\n"  /* store f10 */
319                 "       std     11,0x258(1)\n"  /* store f11 */
320                 "       std     12,0x260(1)\n"  /* store f12 */
321                 "       std     13,0x268(1)\n"  /* store f13 */
322                 "       std     14,0x270(1)\n"  /* store f14 */
323                 "       std     15,0x278(1)\n"  /* store f15 */
324                 "       stmg    0,15,0x280(1)\n"/* store general registers */
325                 "       stctg   0,15,0x380(1)\n"/* store control registers */
326                 "       oi      0x384(1),0x10\n"/* fake protection bit */
327                 "       lpswe   0(%1)"
328                 : "=m" (ctl_buf)
329                 : "a" (&dw_psw), "a" (&ctl_buf), "m" (dw_psw) : "cc", "0");
330 #endif /* __s390x__ */
331 }
332
333 /*
334  * CPU idle notifier chain.
335  */
336 #define CPU_IDLE        0
337 #define CPU_NOT_IDLE    1
338
339 struct notifier_block;
340 int register_idle_notifier(struct notifier_block *nb);
341 int unregister_idle_notifier(struct notifier_block *nb);
342
343 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0x7fffffffUL
344
345 #endif
346
347 /*
348  * Helper macro for exception table entries
349  */
350 #ifndef __s390x__
351 #define EX_TABLE(_fault,_target)                        \
352         ".section __ex_table,\"a\"\n"                   \
353         "       .align 4\n"                             \
354         "       .long  " #_fault "," #_target "\n"      \
355         ".previous\n"
356 #else
357 #define EX_TABLE(_fault,_target)                        \
358         ".section __ex_table,\"a\"\n"                   \
359         "       .align 8\n"                             \
360         "       .quad  " #_fault "," #_target "\n"      \
361         ".previous\n"
362 #endif
363
364 #endif                                 /* __ASM_S390_PROCESSOR_H           */