| 1 | /* | 
|---|
| 2 | * cpu-asm.h - implementation of CPU related Hardware Abstraction Layer | 
|---|
| 3 | * | 
|---|
| 4 | * Copyright (c) 2008,2009,2010,2011,2012 Ghassan Almaless | 
|---|
| 5 | * Copyright (c) 2011,2012 UPMC Sorbonne Universites | 
|---|
| 6 | * | 
|---|
| 7 | * This file is part of ALMOS-kernel. | 
|---|
| 8 | * | 
|---|
| 9 | * ALMOS-kernel is free software; you can redistribute it and/or modify it | 
|---|
| 10 | * under the terms of the GNU General Public License as published by | 
|---|
| 11 | * the Free Software Foundation; version 2.0 of the License. | 
|---|
| 12 | * | 
|---|
| 13 | * ALMOS-kernel is distributed in the hope that it will be useful, but | 
|---|
| 14 | * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of | 
|---|
| 15 | * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU | 
|---|
| 16 | * General Public License for more details. | 
|---|
| 17 | * | 
|---|
| 18 | * You should have received a copy of the GNU General Public License | 
|---|
| 19 | * along with ALMOS-kernel; if not, write to the Free Software Foundation, | 
|---|
| 20 | * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA | 
|---|
| 21 | */ | 
|---|
| 22 |  | 
|---|
| 23 | #ifndef  _CPU_ASM_H_ | 
|---|
| 24 | #define  _CPU_ASM_H_ | 
|---|
| 25 |  | 
|---|
| 26 |  | 
|---|
| 27 | #ifndef _HAL_CPU_H_ | 
|---|
| 28 | #error this file connot be included directly, use cpu.h instead | 
|---|
| 29 | #endif | 
|---|
| 30 |  | 
|---|
| 31 | #include <config.h> | 
|---|
| 32 | #include <cpu-internal.h> | 
|---|
| 33 |  | 
|---|
| 34 | /* CPU IRQ macros */ | 
|---|
| 35 | #undef  CPU_HW_IRQ_NR | 
|---|
| 36 | #define CPU_HW_IRQ_NR  1 | 
|---|
| 37 |  | 
|---|
| 38 | #undef  CPU_IRQ_NR | 
|---|
| 39 | #define CPU_IRQ_NR  CPU_HW_IRQ_NR | 
|---|
| 40 |  | 
|---|
| 41 | /* SR USR/SYS mask */ | 
|---|
| 42 | #undef  CPU_USR_MODE | 
|---|
| 43 | #define CPU_USR_MODE  0x01 | 
|---|
| 44 |  | 
|---|
| 45 | #undef  CPU_SYS_MODE | 
|---|
| 46 | #define CPU_SYS_MODE  0x00 | 
|---|
| 47 |  | 
|---|
| 48 | /* Porcessor Context*/ | 
|---|
| 49 | struct cpu_context_s | 
|---|
| 50 | { | 
|---|
| 51 | /* Current CPU Context */ | 
|---|
| 52 | reg_t ebx,esp,ebp,edi,esi; | 
|---|
| 53 | reg_t eip,cr3; | 
|---|
| 54 | reg_t loadable; | 
|---|
| 55 | reg_t tss_ptr; | 
|---|
| 56 | reg_t thread_ptr; | 
|---|
| 57 | reg_t kstack_ptr; | 
|---|
| 58 |  | 
|---|
| 59 | /* Initialization Info */ | 
|---|
| 60 | reg_t stack_ptr; | 
|---|
| 61 | reg_t cpu_id; | 
|---|
| 62 | reg_t mode; | 
|---|
| 63 | reg_t entry_func; | 
|---|
| 64 | reg_t exit_func; | 
|---|
| 65 | reg_t arg1; | 
|---|
| 66 | reg_t arg2; | 
|---|
| 67 | }__attribute__ ((packed)); | 
|---|
| 68 |  | 
|---|
| 69 | extern void __cpu_context_init(struct cpu_context_s* ctx, struct cpu_context_attr_s *attr); | 
|---|
| 70 |  | 
|---|
| 71 | static inline void cpu_context_init(struct cpu_context_s* ctx, struct cpu_context_attr_s *attr) | 
|---|
| 72 | { | 
|---|
| 73 | __cpu_context_init(ctx,attr); | 
|---|
| 74 | } | 
|---|
| 75 |  | 
|---|
| 76 | inline void cpu_context_destroy(struct cpu_context_s *ctx) | 
|---|
| 77 | { | 
|---|
| 78 | } | 
|---|
| 79 |  | 
|---|
| 80 |  | 
|---|
| 81 | extern void *memcpy(void *, void*, unsigned long); | 
|---|
| 82 | static void cpu_context_dup(struct cpu_context_s *dest, | 
|---|
| 83 | struct cpu_context_s *src) | 
|---|
| 84 | { | 
|---|
| 85 | memcpy(dest, src, (unsigned long)sizeof(*src)); | 
|---|
| 86 | } | 
|---|
| 87 |  | 
|---|
| 88 |  | 
|---|
| 89 | /* Return processor id */ | 
|---|
| 90 | static inline uint_t cpu_get_id(void) | 
|---|
| 91 | { | 
|---|
| 92 | register unsigned int proc_id = 0; | 
|---|
| 93 |  | 
|---|
| 94 | //  asm volatile ("mfc0    %0,  $0" : "=r" (proc_id)); | 
|---|
| 95 |  | 
|---|
| 96 | return proc_id; | 
|---|
| 97 | } | 
|---|
| 98 |  | 
|---|
| 99 | /* Return current execution cycle number */ | 
|---|
| 100 | static inline uint_t cpu_time_stamp(void) | 
|---|
| 101 | { | 
|---|
| 102 | register uint32_t lo; | 
|---|
| 103 | register uint32_t hi; | 
|---|
| 104 |  | 
|---|
| 105 | __asm__ volatile | 
|---|
| 106 | ("rdtsc" : "=a" (lo), "=d" (hi)); | 
|---|
| 107 |  | 
|---|
| 108 | return lo; | 
|---|
| 109 | } | 
|---|
| 110 |  | 
|---|
| 111 | /* Return pointer to current thread */ | 
|---|
| 112 | inline struct thread_s* cpu_current_thread (void) | 
|---|
| 113 | { | 
|---|
| 114 | register struct cpu_tss_s *tss; | 
|---|
| 115 |  | 
|---|
| 116 | tss = cpu_get_tss(cpu_get_id()); | 
|---|
| 117 | return (struct thread_s*)tss->esp_r1; | 
|---|
| 118 | } | 
|---|
| 119 |  | 
|---|
| 120 | /* Set current thread pointer */ | 
|---|
| 121 | static inline void cpu_set_current_thread (struct thread_s *thread) | 
|---|
| 122 | { | 
|---|
| 123 | //asm volatile ("mtc0    %0,  $4,  2" : : "r" (thread)); | 
|---|
| 124 | } | 
|---|
| 125 |  | 
|---|
| 126 | static inline bool_t cpu_isBad_addr(void *addr) | 
|---|
| 127 | { | 
|---|
| 128 | return false; | 
|---|
| 129 | } | 
|---|
| 130 |  | 
|---|
| 131 | static inline void cpu_fpu_enable(void) | 
|---|
| 132 | { | 
|---|
| 133 | } | 
|---|
| 134 |  | 
|---|
| 135 | static inline void cpu_fpu_disable(void) | 
|---|
| 136 | { | 
|---|
| 137 | } | 
|---|
| 138 |  | 
|---|
| 139 | static inline uint_t cpu_get_stack(void) | 
|---|
| 140 | { | 
|---|
| 141 | return 0; | 
|---|
| 142 | } | 
|---|
| 143 |  | 
|---|
| 144 | static inline uint_t cpu_set_stack(void* val) | 
|---|
| 145 | { | 
|---|
| 146 | return 0; | 
|---|
| 147 | } | 
|---|
| 148 |  | 
|---|
| 149 | /* Disable all IRQs and save old IF state */ | 
|---|
| 150 | static inline void cpu_disable_all_irq (uint_t *old) | 
|---|
| 151 | { | 
|---|
| 152 | register unsigned int eflags; | 
|---|
| 153 |  | 
|---|
| 154 | __asm__ volatile | 
|---|
| 155 | ("pushfl               \n" | 
|---|
| 156 | "popl        %0       \n" | 
|---|
| 157 | "cli                  \n" | 
|---|
| 158 | : "=r" (eflags)); | 
|---|
| 159 |  | 
|---|
| 160 | if(old) *old = (eflags & 0x200) ? 1 : 0; | 
|---|
| 161 | } | 
|---|
| 162 |  | 
|---|
| 163 | /* Enable all IRQs and save old IF state */ | 
|---|
| 164 | static inline void cpu_enable_all_irq (uint_t *old) | 
|---|
| 165 | { | 
|---|
| 166 | register unsigned int eflags; | 
|---|
| 167 |  | 
|---|
| 168 | __asm__ volatile | 
|---|
| 169 | ("pushfl               \n" | 
|---|
| 170 | "popl        %0       \n" | 
|---|
| 171 | "sti                  \n" | 
|---|
| 172 | : "=r" (eflags)); | 
|---|
| 173 |  | 
|---|
| 174 | if(old) *old = (eflags & 0x200) ? 1 : 0; | 
|---|
| 175 | } | 
|---|
| 176 |  | 
|---|
| 177 | /* Disable a specific IRQ number and save old IF state */ | 
|---|
| 178 | static inline void cpu_disable_single_irq (uint_t irq_num, uint_t *old) | 
|---|
| 179 | { | 
|---|
| 180 | cpu_disable_all_irq(old); | 
|---|
| 181 | } | 
|---|
| 182 |  | 
|---|
| 183 | /* Enable a specific IRQ number and save old IF state */ | 
|---|
| 184 | static inline void cpu_enable_single_irq(uint_t irq_num, uint_t *old) | 
|---|
| 185 | { | 
|---|
| 186 | cpu_enable_all_irq(old); | 
|---|
| 187 | } | 
|---|
| 188 |  | 
|---|
| 189 | /* Restore old IF state, saved by precedents functions */ | 
|---|
| 190 | static inline void cpu_restore_irq(uint_t old) | 
|---|
| 191 | { | 
|---|
| 192 | register unsigned int isIF; | 
|---|
| 193 |  | 
|---|
| 194 | isIF = (old == 1) ? 1 : 0; | 
|---|
| 195 |  | 
|---|
| 196 | __asm__ volatile | 
|---|
| 197 | ("bt          $0,        %0             \n" | 
|---|
| 198 | "jc          1f                        \n" | 
|---|
| 199 | "cli                                   \n" | 
|---|
| 200 | "jmp         2f                        \n" | 
|---|
| 201 | "1:                                    \n" | 
|---|
| 202 | "sti                                   \n" | 
|---|
| 203 | "2:                                    \n" | 
|---|
| 204 | : : "r" (isIF)); | 
|---|
| 205 | } | 
|---|
| 206 |  | 
|---|
| 207 | static inline void cpu_spinlock_init(void *lock, uint_t val) | 
|---|
| 208 | { | 
|---|
| 209 | *((uint_t*)lock) = val; | 
|---|
| 210 | } | 
|---|
| 211 |  | 
|---|
| 212 | static inline void cpu_spinlock_destroy(void *lock) | 
|---|
| 213 | { | 
|---|
| 214 | *((uint_t*)lock) = 0;       /* ToDo: Put dead value instead */ | 
|---|
| 215 | } | 
|---|
| 216 |  | 
|---|
| 217 | /* Try to take a spinlock */ | 
|---|
| 218 | static inline bool_t cpu_spinlock_trylock (void *lock) | 
|---|
| 219 | { | 
|---|
| 220 | register int8_t state; | 
|---|
| 221 |  | 
|---|
| 222 | __asm__ volatile | 
|---|
| 223 | ("lock bts    $1,        (%1)      \n" | 
|---|
| 224 | "setc        %0                   \n" | 
|---|
| 225 | : "=r" (state) : "r" (lock)); | 
|---|
| 226 |  | 
|---|
| 227 | return state; | 
|---|
| 228 | } | 
|---|
| 229 |  | 
|---|
| 230 | /** Lock a spinlock  */ | 
|---|
| 231 | extern uint_t rand(); | 
|---|
| 232 | //extern int __kperror (const char *fmt, ...); | 
|---|
| 233 | static inline void cpu_spinlock_lock(void *lock) | 
|---|
| 234 | { | 
|---|
| 235 | #if CONFIG_CPU_BACKOFF_SPINLOCK | 
|---|
| 236 | volatile uint_t i; | 
|---|
| 237 | register uint_t backoff; | 
|---|
| 238 |  | 
|---|
| 239 | backoff = cpu_get_id();//rand() % 5; | 
|---|
| 240 | #endif | 
|---|
| 241 | while((cpu_spinlock_trylock(lock))) | 
|---|
| 242 | { | 
|---|
| 243 | #if CONFIG_CPU_BACKOFF_SPINLOCK | 
|---|
| 244 | i = 1 << backoff; | 
|---|
| 245 | backoff ++; | 
|---|
| 246 | for(; i > 0; i--); | 
|---|
| 247 | #endif | 
|---|
| 248 | } | 
|---|
| 249 | } | 
|---|
| 250 |  | 
|---|
| 251 |  | 
|---|
| 252 | /* Unlock a spinlock */ | 
|---|
| 253 | static inline void cpu_spinlock_unlock (void *lock) | 
|---|
| 254 | { | 
|---|
| 255 | __asm__ volatile | 
|---|
| 256 | ("lock btr    $1,        (%0)      \n" | 
|---|
| 257 | : : "r" (lock)); | 
|---|
| 258 | } | 
|---|
| 259 |  | 
|---|
| 260 | static inline sint_t cpu_atomic_add(void *ptr, sint_t val) | 
|---|
| 261 | { | 
|---|
| 262 | register  sint_t current; | 
|---|
| 263 |  | 
|---|
| 264 | __asm__ volatile | 
|---|
| 265 | ("movl       %1,     %%ecx        \n" | 
|---|
| 266 | "movl       %2,     %%eax        \n" | 
|---|
| 267 | "lock xaddl %%eax,  (%%ecx)      \n" | 
|---|
| 268 | "movl       %%eax,  %0           \n" | 
|---|
| 269 | : "=r" (current) : "r" (ptr), "r" (val) : "%ecx", "%eax"); | 
|---|
| 270 |  | 
|---|
| 271 | return current; | 
|---|
| 272 | } | 
|---|
| 273 |  | 
|---|
| 274 | static inline sint_t cpu_atomic_inc(void *ptr) | 
|---|
| 275 | { | 
|---|
| 276 | return cpu_atomic_add(ptr, 1); | 
|---|
| 277 | } | 
|---|
| 278 |  | 
|---|
| 279 | static inline sint_t cpu_atomic_dec(void *ptr) | 
|---|
| 280 | { | 
|---|
| 281 | return cpu_atomic_add(ptr, -1); | 
|---|
| 282 | } | 
|---|
| 283 |  | 
|---|
| 284 | static inline sint_t cpu_atomic_set(void *ptr, sint_t new_val) | 
|---|
| 285 | { | 
|---|
| 286 | register sint_t old_val = 0; | 
|---|
| 287 |  | 
|---|
| 288 | __asm__ volatile | 
|---|
| 289 | ("movl        %1,        %%ecx        \n" | 
|---|
| 290 | "movl        %2,        %%eax        \n" | 
|---|
| 291 | "lock xchg   %%eax,      (%%ecx)      \n" | 
|---|
| 292 | "movl        %%eax,      %0          \n" | 
|---|
| 293 | : "=r" (old_val) : "r" (ptr), "r" (new_val) : "%ecx", "%eax"); | 
|---|
| 294 |  | 
|---|
| 295 | return old_val; | 
|---|
| 296 | } | 
|---|
| 297 |  | 
|---|
| 298 | static inline sint_t cpu_atomic_get(void *ptr) | 
|---|
| 299 | { | 
|---|
| 300 | return *((sint_t*)ptr); | 
|---|
| 301 | } | 
|---|
| 302 |  | 
|---|
| 303 | /* Cache operations */ | 
|---|
| 304 | static inline void cpu_invalid_dcache_line(void *ptr) | 
|---|
| 305 | { | 
|---|
| 306 | #if 0 | 
|---|
| 307 | __asm__ volatile | 
|---|
| 308 | ("cache    %0,     (%1)             \n" | 
|---|
| 309 | : : "i" (0x11) , "r" (ptr)); | 
|---|
| 310 | #endif | 
|---|
| 311 | } | 
|---|
| 312 |  | 
|---|
| 313 |  | 
|---|
| 314 | #endif  /* _CPU_ASM_H_ */ | 
|---|