kitten/include/arch-x86_64/i387.h

   1 /*
   2  * include/asm-x86_64/i387.h
   3  *
   4  * Copyright (C) 1994 Linus Torvalds
   5  *
   6  * Pentium III FXSR, SSE support
   7  * General FPU state handling cleanups
   8  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   9  * x86-64 work by Andi Kleen 2002
  10  */
  11
  12 #ifndef _X86_64_I387_H
  13 #define _X86_64_I387_H
  14
  15 #include <lwk/task.h>
  16 #include <lwk/errno.h>
  17 #include <arch/processor.h>
  18 #include <arch/sigcontext.h>
  19 #include <arch/user.h>
  20 #include <arch/uaccess.h>
  21
  22 extern void fpu_init(void);
  23 extern unsigned int mxcsr_feature_mask;
  24 extern void mxcsr_feature_mask_init(void);
  25
  26 /* Ignore delayed exceptions from user space */
  27 static inline void tolerant_fwait(void)
  28 {
  29         asm volatile("1: fwait\n"
  30                      "2:\n"
  31                      "   .section __ex_table,\"a\"\n"
  32                      "  .align 8\n"
  33                      "  .quad 1b,2b\n"
  34                      "  .previous\n");
  35 }
  36
  37 #define clear_fpu(tsk) do { \
  38         if (tsk->arch.status & TS_USEDFPU) {                    \
  39                 tolerant_fwait();                               \
  40                 tsk->arch.status &= ~TS_USEDFPU;                \
  41                 stts();                                         \
  42         }                                                       \
  43 } while (0)
  44
  45 /*
  46  * ptrace request handers...
  47  */
  48 extern int get_fpregs(struct user_i387_struct __user *buf,
  49                       struct task_struct *tsk);
  50 extern int set_fpregs(struct task_struct *tsk,
  51                       struct user_i387_struct __user *buf);
  52
  53 /*
  54  * i387 state interaction
  55  */
  56 #define get_fpu_mxcsr(t) ((t)->arch.i387.fxsave.mxcsr)
  57 #define get_fpu_cwd(t) ((t)->arch.i387.fxsave.cwd)
  58 #define get_fpu_fxsr_twd(t) ((t)->arch.i387.fxsave.twd)
  59 #define get_fpu_swd(t) ((t)->arch.i387.fxsave.swd)
  60 #define set_fpu_cwd(t,val) ((t)->arch.i387.fxsave.cwd = (val))
  61 #define set_fpu_swd(t,val) ((t)->arch.i387.fxsave.swd = (val))
  62 #define set_fpu_fxsr_twd(t,val) ((t)->arch.i387.fxsave.twd = (val))
  63
  64 #define X87_FSW_ES (1 << 7)     /* Exception Summary */
  65
  66 /* AMD CPUs don't save/restore FDP/FIP/FOP unless an exception
  67    is pending. Clear the x87 state here by setting it to fixed
  68    values. The kernel data segment can be sometimes 0 and sometimes
  69    new user value. Both should be ok.
  70    Use the PDA as safe address because it should be already in L1. */
  71 static inline void clear_fpu_state(struct i387_fxsave_struct *fx)
  72 {
  73         if (unlikely(fx->swd & X87_FSW_ES))
  74                  asm volatile("fnclex");
  75
  76         /*
  77          * Unconditional fix for AMD CPUs that don't save/restore FDP/FIP/FOP.
  78          * TODO: some CPUs may not need this, possibly use Linux
  79          *       alternative_input() mechanism.
  80          */
  81         asm volatile ("emms");          /* clear stack tags */
  82         asm volatile ("fildl %gs:0");   /* load to clear state */
  83 }
  84
  85 static inline int save_i387_checking(struct i387_fxsave_struct __user *fx)
  86 {
  87         int err;
  88
  89         asm volatile("1:  rex64/fxsave (%[fx])\n\t"
  90                      "2:\n"
  91                      ".section .fixup,\"ax\"\n"
  92                      "3:  movl $-1,%[err]\n"
  93                      "    jmp  2b\n"
  94                      ".previous\n"
  95                      ".section __ex_table,\"a\"\n"
  96                      "   .align 8\n"
  97                      "   .quad  1b,3b\n"
  98                      ".previous"
  99                      : [err] "=r" (err), "=m" (*fx)
 100 #if 0 /* See comment in __fxsave_clear() below. */
 101                      : [fx] "r" (fx), "0" (0));
 102 #else
 103                      : [fx] "cdaSDb" (fx), "0" (0));
 104 #endif
 105         if (unlikely(err) && __clear_user(fx, sizeof(struct i387_fxsave_struct)))
 106                 err = -EFAULT;
 107         /* No need to clear here because the caller clears USED_MATH */
 108         return err;
 109 }
 110
 111 static inline void __fxsave_clear(struct task_struct *tsk)
 112 {
 113         /* Using "rex64; fxsave %0" is broken because, if the memory operand
 114            uses any extended registers for addressing, a second REX prefix
 115            will be generated (to the assembler, rex64 followed by semicolon
 116            is a separate instruction), and hence the 64-bitness is lost. */
 117 #if 0
 118         /* Using "fxsaveq %0" would be the ideal choice, but is only supported
 119            starting with gas 2.16. */
 120         __asm__ __volatile__("fxsaveq %0"
 121                              : "=m" (tsk->arch.thread.i387.fxsave));
 122 #elif 0
 123         /* Using, as a workaround, the properly prefixed form below isn't
 124            accepted by any binutils version so far released, complaining that
 125            the same type of prefix is used twice if an extended register is
 126            needed for addressing (fix submitted to mainline 2005-11-21). */
 127         __asm__ __volatile__("rex64/fxsave %0"
 128                              : "=m" (tsk->arch.thread.i387.fxsave));
 129 #else
 130         /* This, however, we can work around by forcing the compiler to select
 131            an addressing mode that doesn't require extended registers. */
 132         __asm__ __volatile__("rex64/fxsave %P2(%1)"
 133                              : "=m" (tsk->arch.thread.i387.fxsave)
 134                              : "cdaSDb" (tsk),
 135                                 "i" (offsetof(__typeof__(*tsk),
 136                                               arch.thread.i387.fxsave)));
 137 #endif
 138         clear_fpu_state(&tsk->arch.thread.i387.fxsave);
 139 }
 140
 141 static inline void kernel_fpu_begin(void)
 142 {
 143         if (current->arch.flags & TF_USED_FPU) {
 144                 __fxsave_clear(current);
 145                 return;
 146         }
 147         clts();
 148 }
 149
 150 static inline void kernel_fpu_end(void)
 151 {
 152         stts();
 153 }
 154
 155 static inline void
 156 fpu_save_state(struct task_struct *task)
 157 {
 158         __asm__ __volatile__("fxsaveq %0"
 159                              : "=m" (task->arch.thread.i387.fxsave));
 160         clear_fpu_state(&task->arch.thread.i387.fxsave);
 161 }
 162
 163 static inline void
 164 fpu_restore_state(struct task_struct *task)
 165 {
 166         __asm__ __volatile__("fxrstorq %0"
 167                              ::"m" (task->arch.thread.i387.fxsave));
 168 }
 169
 170 #endif /* _X86_64_I387_H */