xref: /openbmc/linux/arch/loongarch/include/asm/fpu.h (revision 8d81cd1a)
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * Author: Huacai Chen <chenhuacai@loongson.cn>
4  * Copyright (C) 2020-2022 Loongson Technology Corporation Limited
5  */
6 #ifndef _ASM_FPU_H
7 #define _ASM_FPU_H
8 
9 #include <linux/sched.h>
10 #include <linux/sched/task_stack.h>
11 #include <linux/ptrace.h>
12 #include <linux/thread_info.h>
13 #include <linux/bitops.h>
14 
15 #include <asm/cpu.h>
16 #include <asm/cpu-features.h>
17 #include <asm/current.h>
18 #include <asm/loongarch.h>
19 #include <asm/processor.h>
20 #include <asm/ptrace.h>
21 
22 struct sigcontext;
23 
24 extern void kernel_fpu_begin(void);
25 extern void kernel_fpu_end(void);
26 
27 extern void _init_fpu(unsigned int);
28 extern void _save_fp(struct loongarch_fpu *);
29 extern void _restore_fp(struct loongarch_fpu *);
30 
31 extern void _save_lsx(struct loongarch_fpu *fpu);
32 extern void _restore_lsx(struct loongarch_fpu *fpu);
33 extern void _init_lsx_upper(void);
34 extern void _restore_lsx_upper(struct loongarch_fpu *fpu);
35 
36 extern void _save_lasx(struct loongarch_fpu *fpu);
37 extern void _restore_lasx(struct loongarch_fpu *fpu);
38 extern void _init_lasx_upper(void);
39 extern void _restore_lasx_upper(struct loongarch_fpu *fpu);
40 
41 static inline void enable_lsx(void);
42 static inline void disable_lsx(void);
43 static inline void save_lsx(struct task_struct *t);
44 static inline void restore_lsx(struct task_struct *t);
45 
46 static inline void enable_lasx(void);
47 static inline void disable_lasx(void);
48 static inline void save_lasx(struct task_struct *t);
49 static inline void restore_lasx(struct task_struct *t);
50 
51 /*
52  * Mask the FCSR Cause bits according to the Enable bits, observing
53  * that Unimplemented is always enabled.
54  */
55 static inline unsigned long mask_fcsr_x(unsigned long fcsr)
56 {
57 	return fcsr & ((fcsr & FPU_CSR_ALL_E) <<
58 			(ffs(FPU_CSR_ALL_X) - ffs(FPU_CSR_ALL_E)));
59 }
60 
61 static inline int is_fp_enabled(void)
62 {
63 	return (csr_read32(LOONGARCH_CSR_EUEN) & CSR_EUEN_FPEN) ?
64 		1 : 0;
65 }
66 
67 static inline int is_lsx_enabled(void)
68 {
69 	if (!cpu_has_lsx)
70 		return 0;
71 
72 	return (csr_read32(LOONGARCH_CSR_EUEN) & CSR_EUEN_LSXEN) ?
73 		1 : 0;
74 }
75 
76 static inline int is_lasx_enabled(void)
77 {
78 	if (!cpu_has_lasx)
79 		return 0;
80 
81 	return (csr_read32(LOONGARCH_CSR_EUEN) & CSR_EUEN_LASXEN) ?
82 		1 : 0;
83 }
84 
85 static inline int is_simd_enabled(void)
86 {
87 	return is_lsx_enabled() | is_lasx_enabled();
88 }
89 
90 #define enable_fpu()		set_csr_euen(CSR_EUEN_FPEN)
91 
92 #define disable_fpu()		clear_csr_euen(CSR_EUEN_FPEN)
93 
94 #define clear_fpu_owner()	clear_thread_flag(TIF_USEDFPU)
95 
96 static inline int is_fpu_owner(void)
97 {
98 	return test_thread_flag(TIF_USEDFPU);
99 }
100 
101 static inline void __own_fpu(void)
102 {
103 	enable_fpu();
104 	set_thread_flag(TIF_USEDFPU);
105 	KSTK_EUEN(current) |= CSR_EUEN_FPEN;
106 }
107 
108 static inline void own_fpu_inatomic(int restore)
109 {
110 	if (cpu_has_fpu && !is_fpu_owner()) {
111 		__own_fpu();
112 		if (restore)
113 			_restore_fp(&current->thread.fpu);
114 	}
115 }
116 
117 static inline void own_fpu(int restore)
118 {
119 	preempt_disable();
120 	own_fpu_inatomic(restore);
121 	preempt_enable();
122 }
123 
124 static inline void lose_fpu_inatomic(int save, struct task_struct *tsk)
125 {
126 	if (is_fpu_owner()) {
127 		if (!is_simd_enabled()) {
128 			if (save)
129 				_save_fp(&tsk->thread.fpu);
130 			disable_fpu();
131 		} else {
132 			if (save) {
133 				if (!is_lasx_enabled())
134 					save_lsx(tsk);
135 				else
136 					save_lasx(tsk);
137 			}
138 			disable_fpu();
139 			disable_lsx();
140 			disable_lasx();
141 			clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_USEDSIMD);
142 		}
143 		clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_USEDFPU);
144 	}
145 	KSTK_EUEN(tsk) &= ~(CSR_EUEN_FPEN | CSR_EUEN_LSXEN | CSR_EUEN_LASXEN);
146 }
147 
148 static inline void lose_fpu(int save)
149 {
150 	preempt_disable();
151 	lose_fpu_inatomic(save, current);
152 	preempt_enable();
153 }
154 
155 static inline void init_fpu(void)
156 {
157 	unsigned int fcsr = current->thread.fpu.fcsr;
158 
159 	__own_fpu();
160 	_init_fpu(fcsr);
161 	set_used_math();
162 }
163 
164 static inline void save_fp(struct task_struct *tsk)
165 {
166 	if (cpu_has_fpu)
167 		_save_fp(&tsk->thread.fpu);
168 }
169 
170 static inline void restore_fp(struct task_struct *tsk)
171 {
172 	if (cpu_has_fpu)
173 		_restore_fp(&tsk->thread.fpu);
174 }
175 
176 static inline void save_fpu_regs(struct task_struct *tsk)
177 {
178 	unsigned int euen;
179 
180 	if (tsk == current) {
181 		preempt_disable();
182 
183 		euen = csr_read32(LOONGARCH_CSR_EUEN);
184 
185 #ifdef CONFIG_CPU_HAS_LASX
186 		if (euen & CSR_EUEN_LASXEN)
187 			_save_lasx(&current->thread.fpu);
188 		else
189 #endif
190 #ifdef CONFIG_CPU_HAS_LSX
191 		if (euen & CSR_EUEN_LSXEN)
192 			_save_lsx(&current->thread.fpu);
193 		else
194 #endif
195 		if (euen & CSR_EUEN_FPEN)
196 			_save_fp(&current->thread.fpu);
197 
198 		preempt_enable();
199 	}
200 }
201 
202 static inline int is_simd_owner(void)
203 {
204 	return test_thread_flag(TIF_USEDSIMD);
205 }
206 
207 #ifdef CONFIG_CPU_HAS_LSX
208 
209 static inline void enable_lsx(void)
210 {
211 	if (cpu_has_lsx)
212 		csr_xchg32(CSR_EUEN_LSXEN, CSR_EUEN_LSXEN, LOONGARCH_CSR_EUEN);
213 }
214 
215 static inline void disable_lsx(void)
216 {
217 	if (cpu_has_lsx)
218 		csr_xchg32(0, CSR_EUEN_LSXEN, LOONGARCH_CSR_EUEN);
219 }
220 
221 static inline void save_lsx(struct task_struct *t)
222 {
223 	if (cpu_has_lsx)
224 		_save_lsx(&t->thread.fpu);
225 }
226 
227 static inline void restore_lsx(struct task_struct *t)
228 {
229 	if (cpu_has_lsx)
230 		_restore_lsx(&t->thread.fpu);
231 }
232 
233 static inline void init_lsx_upper(void)
234 {
235 	if (cpu_has_lsx)
236 		_init_lsx_upper();
237 }
238 
239 static inline void restore_lsx_upper(struct task_struct *t)
240 {
241 	if (cpu_has_lsx)
242 		_restore_lsx_upper(&t->thread.fpu);
243 }
244 
245 #else
246 static inline void enable_lsx(void) {}
247 static inline void disable_lsx(void) {}
248 static inline void save_lsx(struct task_struct *t) {}
249 static inline void restore_lsx(struct task_struct *t) {}
250 static inline void init_lsx_upper(void) {}
251 static inline void restore_lsx_upper(struct task_struct *t) {}
252 #endif
253 
254 #ifdef CONFIG_CPU_HAS_LASX
255 
256 static inline void enable_lasx(void)
257 {
258 
259 	if (cpu_has_lasx)
260 		csr_xchg32(CSR_EUEN_LASXEN, CSR_EUEN_LASXEN, LOONGARCH_CSR_EUEN);
261 }
262 
263 static inline void disable_lasx(void)
264 {
265 	if (cpu_has_lasx)
266 		csr_xchg32(0, CSR_EUEN_LASXEN, LOONGARCH_CSR_EUEN);
267 }
268 
269 static inline void save_lasx(struct task_struct *t)
270 {
271 	if (cpu_has_lasx)
272 		_save_lasx(&t->thread.fpu);
273 }
274 
275 static inline void restore_lasx(struct task_struct *t)
276 {
277 	if (cpu_has_lasx)
278 		_restore_lasx(&t->thread.fpu);
279 }
280 
281 static inline void init_lasx_upper(void)
282 {
283 	if (cpu_has_lasx)
284 		_init_lasx_upper();
285 }
286 
287 static inline void restore_lasx_upper(struct task_struct *t)
288 {
289 	if (cpu_has_lasx)
290 		_restore_lasx_upper(&t->thread.fpu);
291 }
292 
293 #else
294 static inline void enable_lasx(void) {}
295 static inline void disable_lasx(void) {}
296 static inline void save_lasx(struct task_struct *t) {}
297 static inline void restore_lasx(struct task_struct *t) {}
298 static inline void init_lasx_upper(void) {}
299 static inline void restore_lasx_upper(struct task_struct *t) {}
300 #endif
301 
302 static inline int thread_lsx_context_live(void)
303 {
304 	if (!cpu_has_lsx)
305 		return 0;
306 
307 	return test_thread_flag(TIF_LSX_CTX_LIVE);
308 }
309 
310 static inline int thread_lasx_context_live(void)
311 {
312 	if (!cpu_has_lasx)
313 		return 0;
314 
315 	return test_thread_flag(TIF_LASX_CTX_LIVE);
316 }
317 
318 #endif /* _ASM_FPU_H */
319