arch/powerpc/kernel/head_fsl_booke.S

   1 /*
   2  * Kernel execution entry point code.
   3  *
   4  *    Copyright (c) 1995-1996 Gary Thomas <gdt@linuxppc.org>
   5  *      Initial PowerPC version.
   6  *    Copyright (c) 1996 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
   7  *      Rewritten for PReP
   8  *    Copyright (c) 1996 Paul Mackerras <paulus@cs.anu.edu.au>
   9  *      Low-level exception handers, MMU support, and rewrite.
  10  *    Copyright (c) 1997 Dan Malek <dmalek@jlc.net>
  11  *      PowerPC 8xx modifications.
  12  *    Copyright (c) 1998-1999 TiVo, Inc.
  13  *      PowerPC 403GCX modifications.
  14  *    Copyright (c) 1999 Grant Erickson <grant@lcse.umn.edu>
  15  *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
  16  *    Copyright 2000 MontaVista Software Inc.
  17  *      PPC405 modifications
  18  *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
  19  *      Author: MontaVista Software, Inc.
  20  *              frank_rowand@mvista.com or source@mvista.com
  21  *              debbie_chu@mvista.com
  22  *    Copyright 2002-2004 MontaVista Software, Inc.
  23  *      PowerPC 44x support, Matt Porter <mporter@kernel.crashing.org>
  24  *    Copyright 2004 Freescale Semiconductor, Inc
  25  *      PowerPC e500 modifications, Kumar Gala <galak@kernel.crashing.org>
  26  *
  27  * This program is free software; you can redistribute  it and/or modify it
  28  * under  the terms of  the GNU General  Public License as published by the
  29  * Free Software Foundation;  either version 2 of the  License, or (at your
  30  * option) any later version.
  31  */
  32
  33 #include <linux/threads.h>
  34 #include <asm/processor.h>
  35 #include <asm/page.h>
  36 #include <asm/mmu.h>
  37 #include <asm/pgtable.h>
  38 #include <asm/cputable.h>
  39 #include <asm/thread_info.h>
  40 #include <asm/ppc_asm.h>
  41 #include <asm/asm-offsets.h>
  42 #include <asm/cache.h>
  43 #include "head_booke.h"
  44
  45 /* As with the other PowerPC ports, it is expected that when code
  46  * execution begins here, the following registers contain valid, yet
  47  * optional, information:
  48  *
  49  *   r3 - Board info structure pointer (DRAM, frequency, MAC address, etc.)
  50  *   r4 - Starting address of the init RAM disk
  51  *   r5 - Ending address of the init RAM disk
  52  *   r6 - Start of kernel command line string (e.g. "mem=128")
  53  *   r7 - End of kernel command line string
  54  *
  55  */
  56         .section        .text.head, "ax"
  57 _ENTRY(_stext);
  58 _ENTRY(_start);
  59         /*
  60          * Reserve a word at a fixed location to store the address
  61          * of abatron_pteptrs
  62          */
  63         nop
  64 /*
  65  * Save parameters we are passed
  66  */
  67         mr      r31,r3
  68         mr      r30,r4
  69         mr      r29,r5
  70         mr      r28,r6
  71         mr      r27,r7
  72         li      r25,0           /* phys kernel start (low) */
  73         li      r24,0           /* CPU number */
  74         li      r23,0           /* phys kernel start (high) */
  75
  76 /* We try to not make any assumptions about how the boot loader
  77  * setup or used the TLBs.  We invalidate all mappings from the
  78  * boot loader and load a single entry in TLB1[0] to map the
  79  * first 64M of kernel memory.  Any boot info passed from the
  80  * bootloader needs to live in this first 64M.
  81  *
  82  * Requirement on bootloader:
  83  *  - The page we're executing in needs to reside in TLB1 and
  84  *    have IPROT=1.  If not an invalidate broadcast could
  85  *    evict the entry we're currently executing in.
  86  *
  87  *  r3 = Index of TLB1 were executing in
  88  *  r4 = Current MSR[IS]
  89  *  r5 = Index of TLB1 temp mapping
  90  *
  91  * Later in mapin_ram we will correctly map lowmem, and resize TLB1[0]
  92  * if needed
  93  */
  94
  95 _ENTRY(__early_start)
  96 /* 1. Find the index of the entry we're executing in */
  97         bl      invstr                          /* Find our address */
  98 invstr: mflr    r6                              /* Make it accessible */
  99         mfmsr   r7
 100         rlwinm  r4,r7,27,31,31                  /* extract MSR[IS] */
 101         mfspr   r7, SPRN_PID0
 102         slwi    r7,r7,16
 103         or      r7,r7,r4
 104         mtspr   SPRN_MAS6,r7
 105         tlbsx   0,r6                            /* search MSR[IS], SPID=PID0 */
 106 #ifndef CONFIG_E200
 107         mfspr   r7,SPRN_MAS1
 108         andis.  r7,r7,MAS1_VALID@h
 109         bne     match_TLB
 110         mfspr   r7,SPRN_PID1
 111         slwi    r7,r7,16
 112         or      r7,r7,r4
 113         mtspr   SPRN_MAS6,r7
 114         tlbsx   0,r6                            /* search MSR[IS], SPID=PID1 */
 115         mfspr   r7,SPRN_MAS1
 116         andis.  r7,r7,MAS1_VALID@h
 117         bne     match_TLB
 118         mfspr   r7, SPRN_PID2
 119         slwi    r7,r7,16
 120         or      r7,r7,r4
 121         mtspr   SPRN_MAS6,r7
 122         tlbsx   0,r6                            /* Fall through, we had to match */
 123 #endif
 124 match_TLB:
 125         mfspr   r7,SPRN_MAS0
 126         rlwinm  r3,r7,16,20,31                  /* Extract MAS0(Entry) */
 127
 128         mfspr   r7,SPRN_MAS1                    /* Insure IPROT set */
 129         oris    r7,r7,MAS1_IPROT@h
 130         mtspr   SPRN_MAS1,r7
 131         tlbwe
 132
 133 /* 2. Invalidate all entries except the entry we're executing in */
 134         mfspr   r9,SPRN_TLB1CFG
 135         andi.   r9,r9,0xfff
 136         li      r6,0                            /* Set Entry counter to 0 */
 137 1:      lis     r7,0x1000                       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
 138         rlwimi  r7,r6,16,4,15                   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r6) */
 139         mtspr   SPRN_MAS0,r7
 140         tlbre
 141         mfspr   r7,SPRN_MAS1
 142         rlwinm  r7,r7,0,2,31                    /* Clear MAS1 Valid and IPROT */
 143         cmpw    r3,r6
 144         beq     skpinv                          /* Dont update the current execution TLB */
 145         mtspr   SPRN_MAS1,r7
 146         tlbwe
 147         isync
 148 skpinv: addi    r6,r6,1                         /* Increment */
 149         cmpw    r6,r9                           /* Are we done? */
 150         bne     1b                              /* If not, repeat */
 151
 152         /* Invalidate TLB0 */
 153         li      r6,0x04
 154         tlbivax 0,r6
 155         TLBSYNC
 156         /* Invalidate TLB1 */
 157         li      r6,0x0c
 158         tlbivax 0,r6
 159         TLBSYNC
 160
 161 /* 3. Setup a temp mapping and jump to it */
 162         andi.   r5, r3, 0x1     /* Find an entry not used and is non-zero */
 163         addi    r5, r5, 0x1
 164         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
 165         rlwimi  r7,r3,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r3) */
 166         mtspr   SPRN_MAS0,r7
 167         tlbre
 168
 169         /* grab and fixup the RPN */
 170         mfspr   r6,SPRN_MAS1    /* extract MAS1[SIZE] */
 171         rlwinm  r6,r6,25,27,30
 172         li      r8,-1
 173         addi    r6,r6,10
 174         slw     r6,r8,r6        /* convert to mask */
 175
 176         bl      1f              /* Find our address */
 177 1:      mflr    r7
 178
 179         mfspr   r8,SPRN_MAS3
 180 #ifdef CONFIG_PHYS_64BIT
 181         mfspr   r23,SPRN_MAS7
 182 #endif
 183         and     r8,r6,r8
 184         subfic  r9,r6,-4096
 185         and     r9,r9,r7
 186
 187         or      r25,r8,r9
 188         ori     r8,r25,(MAS3_SX|MAS3_SW|MAS3_SR)
 189
 190         /* Just modify the entry ID and EPN for the temp mapping */
 191         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
 192         rlwimi  r7,r5,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r5) */
 193         mtspr   SPRN_MAS0,r7
 194         xori    r6,r4,1         /* Setup TMP mapping in the other Address space */
 195         slwi    r6,r6,12
 196         oris    r6,r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h
 197         ori     r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_4K))@l
 198         mtspr   SPRN_MAS1,r6
 199         mfspr   r6,SPRN_MAS2
 200         li      r7,0            /* temp EPN = 0 */
 201         rlwimi  r7,r6,0,20,31
 202         mtspr   SPRN_MAS2,r7
 203         mtspr   SPRN_MAS3,r8
 204         tlbwe
 205
 206         xori    r6,r4,1
 207         slwi    r6,r6,5         /* setup new context with other address space */
 208         bl      1f              /* Find our address */
 209 1:      mflr    r9
 210         rlwimi  r7,r9,0,20,31
 211         addi    r7,r7,24
 212         mtspr   SPRN_SRR0,r7
 213         mtspr   SPRN_SRR1,r6
 214         rfi
 215
 216 /* 4. Clear out PIDs & Search info */
 217         li      r6,0
 218         mtspr   SPRN_PID0,r6
 219 #ifndef CONFIG_E200
 220         mtspr   SPRN_PID1,r6
 221         mtspr   SPRN_PID2,r6
 222 #endif
 223         mtspr   SPRN_MAS6,r6
 224
 225 /* 5. Invalidate mapping we started in */
 226         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
 227         rlwimi  r7,r3,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r3) */
 228         mtspr   SPRN_MAS0,r7
 229         tlbre
 230         mfspr   r6,SPRN_MAS1
 231         rlwinm  r6,r6,0,2,0     /* clear IPROT */
 232         mtspr   SPRN_MAS1,r6
 233         tlbwe
 234         /* Invalidate TLB1 */
 235         li      r9,0x0c
 236         tlbivax 0,r9
 237         TLBSYNC
 238
 239 /* The mapping only needs to be cache-coherent on SMP */
 240 #ifdef CONFIG_SMP
 241 #define M_IF_SMP        MAS2_M
 242 #else
 243 #define M_IF_SMP        0
 244 #endif
 245
 246 /* 6. Setup KERNELBASE mapping in TLB1[0] */
 247         lis     r6,0x1000               /* Set MAS0(TLBSEL) = TLB1(1), ESEL = 0 */
 248         mtspr   SPRN_MAS0,r6
 249         lis     r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h
 250         ori     r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_64M))@l
 251         mtspr   SPRN_MAS1,r6
 252         lis     r6,MAS2_VAL(PAGE_OFFSET, BOOKE_PAGESZ_64M, M_IF_SMP)@h
 253         ori     r6,r6,MAS2_VAL(PAGE_OFFSET, BOOKE_PAGESZ_64M, M_IF_SMP)@l
 254         mtspr   SPRN_MAS2,r6
 255         mtspr   SPRN_MAS3,r8
 256         tlbwe
 257
 258 /* 7. Jump to KERNELBASE mapping */
 259         lis     r6,(KERNELBASE & ~0xfff)@h
 260         ori     r6,r6,(KERNELBASE & ~0xfff)@l
 261         lis     r7,MSR_KERNEL@h
 262         ori     r7,r7,MSR_KERNEL@l
 263         bl      1f                      /* Find our address */
 264 1:      mflr    r9
 265         rlwimi  r6,r9,0,20,31
 266         addi    r6,r6,(2f - 1b)
 267         mtspr   SPRN_SRR0,r6
 268         mtspr   SPRN_SRR1,r7
 269         rfi                             /* start execution out of TLB1[0] entry */
 270
 271 /* 8. Clear out the temp mapping */
 272 2:      lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
 273         rlwimi  r7,r5,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r5) */
 274         mtspr   SPRN_MAS0,r7
 275         tlbre
 276         mfspr   r8,SPRN_MAS1
 277         rlwinm  r8,r8,0,2,0     /* clear IPROT */
 278         mtspr   SPRN_MAS1,r8
 279         tlbwe
 280         /* Invalidate TLB1 */
 281         li      r9,0x0c
 282         tlbivax 0,r9
 283         TLBSYNC
 284
 285         /* Establish the interrupt vector offsets */
 286         SET_IVOR(0,  CriticalInput);
 287         SET_IVOR(1,  MachineCheck);
 288         SET_IVOR(2,  DataStorage);
 289         SET_IVOR(3,  InstructionStorage);
 290         SET_IVOR(4,  ExternalInput);
 291         SET_IVOR(5,  Alignment);
 292         SET_IVOR(6,  Program);
 293         SET_IVOR(7,  FloatingPointUnavailable);
 294         SET_IVOR(8,  SystemCall);
 295         SET_IVOR(9,  AuxillaryProcessorUnavailable);
 296         SET_IVOR(10, Decrementer);
 297         SET_IVOR(11, FixedIntervalTimer);
 298         SET_IVOR(12, WatchdogTimer);
 299         SET_IVOR(13, DataTLBError);
 300         SET_IVOR(14, InstructionTLBError);
 301         SET_IVOR(15, DebugDebug);
 302 #if defined(CONFIG_E500) && !defined(CONFIG_PPC_E500MC)
 303         SET_IVOR(15, DebugCrit);
 304 #endif
 305         SET_IVOR(32, SPEUnavailable);
 306         SET_IVOR(33, SPEFloatingPointData);
 307         SET_IVOR(34, SPEFloatingPointRound);
 308 #ifndef CONFIG_E200
 309         SET_IVOR(35, PerformanceMonitor);
 310 #endif
 311 #ifdef CONFIG_PPC_E500MC
 312         SET_IVOR(36, Doorbell);
 313 #endif
 314
 315         /* Establish the interrupt vector base */
 316         lis     r4,interrupt_base@h     /* IVPR only uses the high 16-bits */
 317         mtspr   SPRN_IVPR,r4
 318
 319         /* Setup the defaults for TLB entries */
 320         li      r2,(MAS4_TSIZED(BOOKE_PAGESZ_4K))@l
 321 #ifdef CONFIG_E200
 322         oris    r2,r2,MAS4_TLBSELD(1)@h
 323 #endif
 324         mtspr   SPRN_MAS4, r2
 325
 326 #if 0
 327         /* Enable DOZE */
 328         mfspr   r2,SPRN_HID0
 329         oris    r2,r2,HID0_DOZE@h
 330         mtspr   SPRN_HID0, r2
 331 #endif
 332 #ifdef CONFIG_E200
 333         /* enable dedicated debug exception handling resources (Debug APU) */
 334         mfspr   r2,SPRN_HID0
 335         ori     r2,r2,HID0_DAPUEN@l
 336         mtspr   SPRN_HID0,r2
 337 #endif
 338
 339 #if !defined(CONFIG_BDI_SWITCH)
 340         /*
 341          * The Abatron BDI JTAG debugger does not tolerate others
 342          * mucking with the debug registers.
 343          */
 344         lis     r2,DBCR0_IDM@h
 345         mtspr   SPRN_DBCR0,r2
 346         isync
 347         /* clear any residual debug events */
 348         li      r2,-1
 349         mtspr   SPRN_DBSR,r2
 350 #endif
 351
 352 #ifdef CONFIG_SMP
 353         /* Check to see if we're the second processor, and jump
 354          * to the secondary_start code if so
 355          */
 356         mfspr   r24,SPRN_PIR
 357         cmpwi   r24,0
 358         bne     __secondary_start
 359 #endif
 360
 361         /*
 362          * This is where the main kernel code starts.
 363          */
 364
 365         /* ptr to current */
 366         lis     r2,init_task@h
 367         ori     r2,r2,init_task@l
 368
 369         /* ptr to current thread */
 370         addi    r4,r2,THREAD    /* init task's THREAD */
 371         mtspr   SPRN_SPRG3,r4
 372
 373         /* stack */
 374         lis     r1,init_thread_union@h
 375         ori     r1,r1,init_thread_union@l
 376         li      r0,0
 377         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
 378
 379         bl      early_init
 380
 381 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
 382         lis     r3,kernstart_addr@ha
 383         la      r3,kernstart_addr@l(r3)
 384 #ifdef CONFIG_PHYS_64BIT
 385         stw     r23,0(r3)
 386         stw     r25,4(r3)
 387 #else
 388         stw     r25,0(r3)
 389 #endif
 390 #endif
 391
 392 /*
 393  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
 394  */
 395         mr      r3,r31
 396         mr      r4,r30
 397         mr      r5,r29
 398         mr      r6,r28
 399         mr      r7,r27
 400         bl      machine_init
 401         bl      MMU_init
 402
 403         /* Setup PTE pointers for the Abatron bdiGDB */
 404         lis     r6, swapper_pg_dir@h
 405         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
 406         lis     r5, abatron_pteptrs@h
 407         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
 408         lis     r4, KERNELBASE@h
 409         ori     r4, r4, KERNELBASE@l
 410         stw     r5, 0(r4)       /* Save abatron_pteptrs at a fixed location */
 411         stw     r6, 0(r5)
 412
 413         /* Let's move on */
 414         lis     r4,start_kernel@h
 415         ori     r4,r4,start_kernel@l
 416         lis     r3,MSR_KERNEL@h
 417         ori     r3,r3,MSR_KERNEL@l
 418         mtspr   SPRN_SRR0,r4
 419         mtspr   SPRN_SRR1,r3
 420         rfi                     /* change context and jump to start_kernel */
 421
 422 /* Macros to hide the PTE size differences
 423  *
 424  * FIND_PTE -- walks the page tables given EA & pgdir pointer
 425  *   r10 -- EA of fault
 426  *   r11 -- PGDIR pointer
 427  *   r12 -- free
 428  *   label 2: is the bailout case
 429  *
 430  * if we find the pte (fall through):
 431  *   r11 is low pte word
 432  *   r12 is pointer to the pte
 433  */
 434 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 435 #define FIND_PTE        \
 436         rlwinm  r12, r10, 13, 19, 29;   /* Compute pgdir/pmd offset */  \
 437         lwzx    r11, r12, r11;          /* Get pgd/pmd entry */         \
 438         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 20;     /* Extract pt base address */   \
 439         beq     2f;                     /* Bail if no table */          \
 440         rlwimi  r12, r10, 23, 20, 28;   /* Compute pte address */       \
 441         lwz     r11, 4(r12);            /* Get pte entry */
 442 #else
 443 #define FIND_PTE        \
 444         rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29;   /* Create L1 (pgdir/pmd) address */     \
 445         lwz     r11, 0(r11);            /* Get L1 entry */                      \
 446         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 19;     /* Extract L2 (pte) base address */     \
 447         beq     2f;                     /* Bail if no table */                  \
 448         rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29;   /* Compute PTE address */               \
 449         lwz     r11, 0(r12);            /* Get Linux PTE */
 450 #endif
 451
 452 /*
 453  * Interrupt vector entry code
 454  *
 455  * The Book E MMUs are always on so we don't need to handle
 456  * interrupts in real mode as with previous PPC processors. In
 457  * this case we handle interrupts in the kernel virtual address
 458  * space.
 459  *
 460  * Interrupt vectors are dynamically placed relative to the
 461  * interrupt prefix as determined by the address of interrupt_base.
 462  * The interrupt vectors offsets are programmed using the labels
 463  * for each interrupt vector entry.
 464  *
 465  * Interrupt vectors must be aligned on a 16 byte boundary.
 466  * We align on a 32 byte cache line boundary for good measure.
 467  */
 468
 469 interrupt_base:
 470         /* Critical Input Interrupt */
 471         CRITICAL_EXCEPTION(0x0100, CriticalInput, unknown_exception)
 472
 473         /* Machine Check Interrupt */
 474 #ifdef CONFIG_E200
 475         /* no RFMCI, MCSRRs on E200 */
 476         CRITICAL_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
 477 #else
 478         MCHECK_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
 479 #endif
 480
 481         /* Data Storage Interrupt */
 482         START_EXCEPTION(DataStorage)
 483         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 484         mfspr   r5,SPRN_ESR             /* Grab the ESR, save it, pass arg3 */
 485         stw     r5,_ESR(r11)
 486         mfspr   r4,SPRN_DEAR            /* Grab the DEAR, save it, pass arg2 */
 487         andis.  r10,r5,(ESR_ILK|ESR_DLK)@h
 488         bne     1f
 489         EXC_XFER_EE_LITE(0x0300, handle_page_fault)
 490 1:
 491         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 492         EXC_XFER_EE_LITE(0x0300, CacheLockingException)
 493
 494         /* Instruction Storage Interrupt */
 495         INSTRUCTION_STORAGE_EXCEPTION
 496
 497         /* External Input Interrupt */
 498         EXCEPTION(0x0500, ExternalInput, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
 499
 500         /* Alignment Interrupt */
 501         ALIGNMENT_EXCEPTION
 502
 503         /* Program Interrupt */
 504         PROGRAM_EXCEPTION
 505
 506         /* Floating Point Unavailable Interrupt */
 507 #ifdef CONFIG_PPC_FPU
 508         FP_UNAVAILABLE_EXCEPTION
 509 #else
 510 #ifdef CONFIG_E200
 511         /* E200 treats 'normal' floating point instructions as FP Unavail exception */
 512         EXCEPTION(0x0800, FloatingPointUnavailable, program_check_exception, EXC_XFER_EE)
 513 #else
 514         EXCEPTION(0x0800, FloatingPointUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 515 #endif
 516 #endif
 517
 518         /* System Call Interrupt */
 519         START_EXCEPTION(SystemCall)
 520         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 521         EXC_XFER_EE_LITE(0x0c00, DoSyscall)
 522
 523         /* Auxillary Processor Unavailable Interrupt */
 524         EXCEPTION(0x2900, AuxillaryProcessorUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 525
 526         /* Decrementer Interrupt */
 527         DECREMENTER_EXCEPTION
 528
 529         /* Fixed Internal Timer Interrupt */
 530         /* TODO: Add FIT support */
 531         EXCEPTION(0x3100, FixedIntervalTimer, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 532
 533         /* Watchdog Timer Interrupt */
 534 #ifdef CONFIG_BOOKE_WDT
 535         CRITICAL_EXCEPTION(0x3200, WatchdogTimer, WatchdogException)
 536 #else
 537         CRITICAL_EXCEPTION(0x3200, WatchdogTimer, unknown_exception)
 538 #endif
 539
 540         /* Data TLB Error Interrupt */
 541         START_EXCEPTION(DataTLBError)
 542         mtspr   SPRN_SPRG0, r10         /* Save some working registers */
 543         mtspr   SPRN_SPRG1, r11
 544         mtspr   SPRN_SPRG4W, r12
 545         mtspr   SPRN_SPRG5W, r13
 546         mfcr    r11
 547         mtspr   SPRN_SPRG7W, r11
 548         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
 549
 550         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
 551          * kernel page tables.
 552          */
 553         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
 554         cmplw   5, r10, r11
 555         blt     5, 3f
 556         lis     r11, swapper_pg_dir@h
 557         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
 558
 559         mfspr   r12,SPRN_MAS1           /* Set TID to 0 */
 560         rlwinm  r12,r12,0,16,1
 561         mtspr   SPRN_MAS1,r12
 562
 563         b       4f
 564
 565         /* Get the PGD for the current thread */
 566 3:
 567         mfspr   r11,SPRN_SPRG3
 568         lwz     r11,PGDIR(r11)
 569
 570 4:
 571         /* Mask of required permission bits. Note that while we
 572          * do copy ESR:ST to _PAGE_RW position as trying to write
 573          * to an RO page is pretty common, we don't do it with
 574          * _PAGE_DIRTY. We could do it, but it's a fairly rare
 575          * event so I'd rather take the overhead when it happens
 576          * rather than adding an instruction here. We should measure
 577          * whether the whole thing is worth it in the first place
 578          * as we could avoid loading SPRN_ESR completely in the first
 579          * place...
 580          *
 581          * TODO: Is it worth doing that mfspr & rlwimi in the first
 582          *       place or can we save a couple of instructions here ?
 583          */
 584         mfspr   r12,SPRN_ESR
 585         li      r13,_PAGE_PRESENT|_PAGE_ACCESSED
 586         rlwimi  r13,r12,11,29,29
 587
 588         FIND_PTE
 589         andc.   r13,r13,r11             /* Check permission */
 590
 591 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 592 #ifdef CONFIG_SMP
 593         subf    r10,r11,r12             /* create false data dep */
 594         lwzx    r13,r11,r10             /* Get upper pte bits */
 595 #else
 596         lwz     r13,0(r12)              /* Get upper pte bits */
 597 #endif
 598 #endif
 599
 600         bne     2f                      /* Bail if permission/valid mismach */
 601
 602         /* Jump to common tlb load */
 603         b       finish_tlb_load
 604 2:
 605         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
 606          * and call the heavyweights to help us out.
 607          */
 608         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
 609         mtcr    r11
 610         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
 611         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
 612         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
 613         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
 614         b       DataStorage
 615
 616         /* Instruction TLB Error Interrupt */
 617         /*
 618          * Nearly the same as above, except we get our
 619          * information from different registers and bailout
 620          * to a different point.
 621          */
 622         START_EXCEPTION(InstructionTLBError)
 623         mtspr   SPRN_SPRG0, r10         /* Save some working registers */
 624         mtspr   SPRN_SPRG1, r11
 625         mtspr   SPRN_SPRG4W, r12
 626         mtspr   SPRN_SPRG5W, r13
 627         mfcr    r11
 628         mtspr   SPRN_SPRG7W, r11
 629         mfspr   r10, SPRN_SRR0          /* Get faulting address */
 630
 631         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
 632          * kernel page tables.
 633          */
 634         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
 635         cmplw   5, r10, r11
 636         blt     5, 3f
 637         lis     r11, swapper_pg_dir@h
 638         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
 639
 640         mfspr   r12,SPRN_MAS1           /* Set TID to 0 */
 641         rlwinm  r12,r12,0,16,1
 642         mtspr   SPRN_MAS1,r12
 643
 644         b       4f
 645
 646         /* Get the PGD for the current thread */
 647 3:
 648         mfspr   r11,SPRN_SPRG3
 649         lwz     r11,PGDIR(r11)
 650
 651 4:
 652         /* Make up the required permissions */
 653         li      r13,_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_HWEXEC
 654
 655         FIND_PTE
 656         andc.   r13,r13,r11             /* Check permission */
 657
 658 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 659 #ifdef CONFIG_SMP
 660         subf    r10,r11,r12             /* create false data dep */
 661         lwzx    r13,r11,r10             /* Get upper pte bits */
 662 #else
 663         lwz     r13,0(r12)              /* Get upper pte bits */
 664 #endif
 665 #endif
 666
 667         bne     2f                      /* Bail if permission mismach */
 668
 669         /* Jump to common TLB load point */
 670         b       finish_tlb_load
 671
 672 2:
 673         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
 674          * and call the heavyweights to help us out.
 675          */
 676         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
 677         mtcr    r11
 678         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
 679         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
 680         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
 681         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
 682         b       InstructionStorage
 683
 684 #ifdef CONFIG_SPE
 685         /* SPE Unavailable */
 686         START_EXCEPTION(SPEUnavailable)
 687         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 688         bne     load_up_spe
 689         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 690         EXC_XFER_EE_LITE(0x2010, KernelSPE)
 691 #else
 692         EXCEPTION(0x2020, SPEUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 693 #endif /* CONFIG_SPE */
 694
 695         /* SPE Floating Point Data */
 696 #ifdef CONFIG_SPE
 697         EXCEPTION(0x2030, SPEFloatingPointData, SPEFloatingPointException, EXC_XFER_EE);
 698
 699         /* SPE Floating Point Round */
 700         EXCEPTION(0x2050, SPEFloatingPointRound, SPEFloatingPointRoundException, EXC_XFER_EE)
 701 #else
 702         EXCEPTION(0x2040, SPEFloatingPointData, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 703         EXCEPTION(0x2050, SPEFloatingPointRound, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 704 #endif /* CONFIG_SPE */
 705
 706         /* Performance Monitor */
 707         EXCEPTION(0x2060, PerformanceMonitor, performance_monitor_exception, EXC_XFER_STD)
 708
 709 #ifdef CONFIG_PPC_E500MC
 710         EXCEPTION(0x2070, Doorbell, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
 711 #endif
 712
 713         /* Debug Interrupt */
 714         DEBUG_DEBUG_EXCEPTION
 715 #if defined(CONFIG_E500) && !defined(CONFIG_PPC_E500MC)
 716         DEBUG_CRIT_EXCEPTION
 717 #endif
 718
 719 /*
 720  * Local functions
 721  */
 722
 723 /*
 724  * Both the instruction and data TLB miss get to this
 725  * point to load the TLB.
 726  *      r10 - available to use
 727  *      r11 - TLB (info from Linux PTE)
 728  *      r12 - available to use
 729  *      r13 - upper bits of PTE (if PTE_64BIT) or available to use
 730  *      CR5 - results of addr >= PAGE_OFFSET
 731  *      MAS0, MAS1 - loaded with proper value when we get here
 732  *      MAS2, MAS3 - will need additional info from Linux PTE
 733  *      Upon exit, we reload everything and RFI.
 734  */
 735 finish_tlb_load:
 736         /*
 737          * We set execute, because we don't have the granularity to
 738          * properly set this at the page level (Linux problem).
 739          * Many of these bits are software only.  Bits we don't set
 740          * here we (properly should) assume have the appropriate value.
 741          */
 742
 743         mfspr   r12, SPRN_MAS2
 744 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 745         rlwimi  r12, r11, 26, 24, 31    /* extract ...WIMGE from pte */
 746 #else
 747         rlwimi  r12, r11, 26, 27, 31    /* extract WIMGE from pte */
 748 #endif
 749 #ifdef CONFIG_SMP
 750         ori     r12, r12, MAS2_M
 751 #endif
 752         mtspr   SPRN_MAS2, r12
 753
 754         li      r10, (_PAGE_HWEXEC | _PAGE_PRESENT)
 755         rlwimi  r10, r11, 31, 29, 29    /* extract _PAGE_DIRTY into SW */
 756         and     r12, r11, r10
 757         andi.   r10, r11, _PAGE_USER    /* Test for _PAGE_USER */
 758         slwi    r10, r12, 1
 759         or      r10, r10, r12
 760         iseleq  r12, r12, r10
 761
 762 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 763         rlwimi  r12, r13, 24, 0, 7      /* grab RPN[32:39] */
 764         rlwimi  r12, r11, 24, 8, 19     /* grab RPN[40:51] */
 765         mtspr   SPRN_MAS3, r12
 766 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
 767         srwi    r10, r13, 8             /* grab RPN[8:31] */
 768         mtspr   SPRN_MAS7, r10
 769 END_MMU_FTR_SECTION_IFSET(MMU_FTR_BIG_PHYS)
 770 #else
 771         rlwimi  r11, r12, 0, 20, 31     /* Extract RPN from PTE and merge with perms */
 772         mtspr   SPRN_MAS3, r11
 773 #endif
 774 #ifdef CONFIG_E200
 775         /* Round robin TLB1 entries assignment */
 776         mfspr   r12, SPRN_MAS0
 777
 778         /* Extract TLB1CFG(NENTRY) */
 779         mfspr   r11, SPRN_TLB1CFG
 780         andi.   r11, r11, 0xfff
 781
 782         /* Extract MAS0(NV) */
 783         andi.   r13, r12, 0xfff
 784         addi    r13, r13, 1
 785         cmpw    0, r13, r11
 786         addi    r12, r12, 1
 787
 788         /* check if we need to wrap */
 789         blt     7f
 790
 791         /* wrap back to first free tlbcam entry */
 792         lis     r13, tlbcam_index@ha
 793         lwz     r13, tlbcam_index@l(r13)
 794         rlwimi  r12, r13, 0, 20, 31
 795 7:
 796         mtspr   SPRN_MAS0,r12
 797 #endif /* CONFIG_E200 */
 798
 799         tlbwe
 800
 801         /* Done...restore registers and get out of here.  */
 802         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
 803         mtcr    r11
 804         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
 805         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
 806         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
 807         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
 808         rfi                                     /* Force context change */
 809
 810 #ifdef CONFIG_SPE
 811 /* Note that the SPE support is closely modeled after the AltiVec
 812  * support.  Changes to one are likely to be applicable to the
 813  * other!  */
 814 load_up_spe:
 815 /*
 816  * Disable SPE for the task which had SPE previously,
 817  * and save its SPE registers in its thread_struct.
 818  * Enables SPE for use in the kernel on return.
 819  * On SMP we know the SPE units are free, since we give it up every
 820  * switch.  -- Kumar
 821  */
 822         mfmsr   r5
 823         oris    r5,r5,MSR_SPE@h
 824         mtmsr   r5                      /* enable use of SPE now */
 825         isync
 826 /*
 827  * For SMP, we don't do lazy SPE switching because it just gets too
 828  * horrendously complex, especially when a task switches from one CPU
 829  * to another.  Instead we call giveup_spe in switch_to.
 830  */
 831 #ifndef CONFIG_SMP
 832         lis     r3,last_task_used_spe@ha
 833         lwz     r4,last_task_used_spe@l(r3)
 834         cmpi    0,r4,0
 835         beq     1f
 836         addi    r4,r4,THREAD    /* want THREAD of last_task_used_spe */
 837         SAVE_32EVRS(0,r10,r4)
 838         evxor   evr10, evr10, evr10     /* clear out evr10 */
 839         evmwumiaa evr10, evr10, evr10   /* evr10 <- ACC = 0 * 0 + ACC */
 840         li      r5,THREAD_ACC
 841         evstddx evr10, r4, r5           /* save off accumulator */
 842         lwz     r5,PT_REGS(r4)
 843         lwz     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 844         lis     r10,MSR_SPE@h
 845         andc    r4,r4,r10       /* disable SPE for previous task */
 846         stw     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 847 1:
 848 #endif /* !CONFIG_SMP */
 849         /* enable use of SPE after return */
 850         oris    r9,r9,MSR_SPE@h
 851         mfspr   r5,SPRN_SPRG3           /* current task's THREAD (phys) */
 852         li      r4,1
 853         li      r10,THREAD_ACC
 854         stw     r4,THREAD_USED_SPE(r5)
 855         evlddx  evr4,r10,r5
 856         evmra   evr4,evr4
 857         REST_32EVRS(0,r10,r5)
 858 #ifndef CONFIG_SMP
 859         subi    r4,r5,THREAD
 860         stw     r4,last_task_used_spe@l(r3)
 861 #endif /* !CONFIG_SMP */
 862         /* restore registers and return */
 863 2:      REST_4GPRS(3, r11)
 864         lwz     r10,_CCR(r11)
 865         REST_GPR(1, r11)
 866         mtcr    r10
 867         lwz     r10,_LINK(r11)
 868         mtlr    r10
 869         REST_GPR(10, r11)
 870         mtspr   SPRN_SRR1,r9
 871         mtspr   SPRN_SRR0,r12
 872         REST_GPR(9, r11)
 873         REST_GPR(12, r11)
 874         lwz     r11,GPR11(r11)
 875         rfi
 876
 877 /*
 878  * SPE unavailable trap from kernel - print a message, but let
 879  * the task use SPE in the kernel until it returns to user mode.
 880  */
 881 KernelSPE:
 882         lwz     r3,_MSR(r1)
 883         oris    r3,r3,MSR_SPE@h
 884         stw     r3,_MSR(r1)     /* enable use of SPE after return */
 885         lis     r3,87f@h
 886         ori     r3,r3,87f@l
 887         mr      r4,r2           /* current */
 888         lwz     r5,_NIP(r1)
 889         bl      printk
 890         b       ret_from_except
 891 87:     .string "SPE used in kernel  (task=%p, pc=%x)  \n"
 892         .align  4,0
 893
 894 #endif /* CONFIG_SPE */
 895
 896 /*
 897  * Global functions
 898  */
 899
 900 /*
 901  * extern void loadcam_entry(unsigned int index)
 902  *
 903  * Load TLBCAM[index] entry in to the L2 CAM MMU
 904  */
 905 _GLOBAL(loadcam_entry)
 906         lis     r4,TLBCAM@ha
 907         addi    r4,r4,TLBCAM@l
 908         mulli   r5,r3,TLBCAM_SIZE
 909         add     r3,r5,r4
 910         lwz     r4,0(r3)
 911         mtspr   SPRN_MAS0,r4
 912         lwz     r4,4(r3)
 913         mtspr   SPRN_MAS1,r4
 914         lwz     r4,8(r3)
 915         mtspr   SPRN_MAS2,r4
 916         lwz     r4,12(r3)
 917         mtspr   SPRN_MAS3,r4
 918         tlbwe
 919         isync
 920         blr
 921
 922 /*
 923  * extern void giveup_altivec(struct task_struct *prev)
 924  *
 925  * The e500 core does not have an AltiVec unit.
 926  */
 927 _GLOBAL(giveup_altivec)
 928         blr
 929
 930 #ifdef CONFIG_SPE
 931 /*
 932  * extern void giveup_spe(struct task_struct *prev)
 933  *
 934  */
 935 _GLOBAL(giveup_spe)
 936         mfmsr   r5
 937         oris    r5,r5,MSR_SPE@h
 938         mtmsr   r5                      /* enable use of SPE now */
 939         isync
 940         cmpi    0,r3,0
 941         beqlr-                          /* if no previous owner, done */
 942         addi    r3,r3,THREAD            /* want THREAD of task */
 943         lwz     r5,PT_REGS(r3)
 944         cmpi    0,r5,0
 945         SAVE_32EVRS(0, r4, r3)
 946         evxor   evr6, evr6, evr6        /* clear out evr6 */
 947         evmwumiaa evr6, evr6, evr6      /* evr6 <- ACC = 0 * 0 + ACC */
 948         li      r4,THREAD_ACC
 949         evstddx evr6, r4, r3            /* save off accumulator */
 950         mfspr   r6,SPRN_SPEFSCR
 951         stw     r6,THREAD_SPEFSCR(r3)   /* save spefscr register value */
 952         beq     1f
 953         lwz     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 954         lis     r3,MSR_SPE@h
 955         andc    r4,r4,r3                /* disable SPE for previous task */
 956         stw     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 957 1:
 958 #ifndef CONFIG_SMP
 959         li      r5,0
 960         lis     r4,last_task_used_spe@ha
 961         stw     r5,last_task_used_spe@l(r4)
 962 #endif /* !CONFIG_SMP */
 963         blr
 964 #endif /* CONFIG_SPE */
 965
 966 /*
 967  * extern void giveup_fpu(struct task_struct *prev)
 968  *
 969  * Not all FSL Book-E cores have an FPU
 970  */
 971 #ifndef CONFIG_PPC_FPU
 972 _GLOBAL(giveup_fpu)
 973         blr
 974 #endif
 975
 976 /*
 977  * extern void abort(void)
 978  *
 979  * At present, this routine just applies a system reset.
 980  */
 981 _GLOBAL(abort)
 982         li      r13,0
 983         mtspr   SPRN_DBCR0,r13          /* disable all debug events */
 984         isync
 985         mfmsr   r13
 986         ori     r13,r13,MSR_DE@l        /* Enable Debug Events */
 987         mtmsr   r13
 988         isync
 989         mfspr   r13,SPRN_DBCR0
 990         lis     r13,(DBCR0_IDM|DBCR0_RST_CHIP)@h
 991         mtspr   SPRN_DBCR0,r13
 992         isync
 993
 994 _GLOBAL(set_context)
 995
 996 #ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
 997         /* Context switch the PTE pointer for the Abatron BDI2000.
 998          * The PGDIR is the second parameter.
 999          */
1000         lis     r5, abatron_pteptrs@h
1001         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
1002         stw     r4, 0x4(r5)
1003 #endif
1004         mtspr   SPRN_PID,r3
1005         isync                   /* Force context change */
1006         blr
1007
1008 _GLOBAL(flush_dcache_L1)
1009         mfspr   r3,SPRN_L1CFG0
1010
1011         rlwinm  r5,r3,9,3       /* Extract cache block size */
1012         twlgti  r5,1            /* Only 32 and 64 byte cache blocks
1013                                  * are currently defined.
1014                                  */
1015         li      r4,32
1016         subfic  r6,r5,2         /* r6 = log2(1KiB / cache block size) -
1017                                  *      log2(number of ways)
1018                                  */
1019         slw     r5,r4,r5        /* r5 = cache block size */
1020
1021         rlwinm  r7,r3,0,0xff    /* Extract number of KiB in the cache */
1022         mulli   r7,r7,13        /* An 8-way cache will require 13
1023                                  * loads per set.
1024                                  */
1025         slw     r7,r7,r6
1026
1027         /* save off HID0 and set DCFA */
1028         mfspr   r8,SPRN_HID0
1029         ori     r9,r8,HID0_DCFA@l
1030         mtspr   SPRN_HID0,r9
1031         isync
1032
1033         lis     r4,KERNELBASE@h
1034         mtctr   r7
1035
1036 1:      lwz     r3,0(r4)        /* Load... */
1037         add     r4,r4,r5
1038         bdnz    1b
1039
1040         msync
1041         lis     r4,KERNELBASE@h
1042         mtctr   r7
1043
1044 1:      dcbf    0,r4            /* ...and flush. */
1045         add     r4,r4,r5
1046         bdnz    1b
1047
1048         /* restore HID0 */
1049         mtspr   SPRN_HID0,r8
1050         isync
1051
1052         blr
1053
1054 #ifdef CONFIG_SMP
1055 /* When we get here, r24 needs to hold the CPU # */
1056         .globl __secondary_start
1057 __secondary_start:
1058         lis     r3,__secondary_hold_acknowledge@h
1059         ori     r3,r3,__secondary_hold_acknowledge@l
1060         stw     r24,0(r3)
1061
1062         li      r3,0
1063         mr      r4,r24          /* Why? */
1064         bl      call_setup_cpu
1065
1066         lis     r3,tlbcam_index@ha
1067         lwz     r3,tlbcam_index@l(r3)
1068         mtctr   r3
1069         li      r26,0           /* r26 safe? */
1070
1071         /* Load each CAM entry */
1072 1:      mr      r3,r26
1073         bl      loadcam_entry
1074         addi    r26,r26,1
1075         bdnz    1b
1076
1077         /* get current_thread_info and current */
1078         lis     r1,secondary_ti@ha
1079         lwz     r1,secondary_ti@l(r1)
1080         lwz     r2,TI_TASK(r1)
1081
1082         /* stack */
1083         addi    r1,r1,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD
1084         li      r0,0
1085         stw     r0,0(r1)
1086
1087         /* ptr to current thread */
1088         addi    r4,r2,THREAD    /* address of our thread_struct */
1089         mtspr   SPRN_SPRG3,r4
1090
1091         /* Setup the defaults for TLB entries */
1092         li      r4,(MAS4_TSIZED(BOOKE_PAGESZ_4K))@l
1093         mtspr   SPRN_MAS4,r4
1094
1095         /* Jump to start_secondary */
1096         lis     r4,MSR_KERNEL@h
1097         ori     r4,r4,MSR_KERNEL@l
1098         lis     r3,start_secondary@h
1099         ori     r3,r3,start_secondary@l
1100         mtspr   SPRN_SRR0,r3
1101         mtspr   SPRN_SRR1,r4
1102         sync
1103         rfi
1104         sync
1105
1106         .globl __secondary_hold_acknowledge
1107 __secondary_hold_acknowledge:
1108         .long   -1
1109 #endif
1110
1111 /*
1112  * We put a few things here that have to be page-aligned. This stuff
1113  * goes at the beginning of the data segment, which is page-aligned.
1114  */
1115         .data
1116         .align  12
1117         .globl  sdata
1118 sdata:
1119         .globl  empty_zero_page
1120 empty_zero_page:
1121         .space  4096
1122         .globl  swapper_pg_dir
1123 swapper_pg_dir:
1124         .space  PGD_TABLE_SIZE
1125
1126 /*
1127  * Room for two PTE pointers, usually the kernel and current user pointers
1128  * to their respective root page table.
1129  */
1130 abatron_pteptrs:
1131         .space  8