arch/arm64/kernel/head.S

   1 /*
   2  * Low-level CPU initialisation
   3  * Based on arch/arm/kernel/head.S
   4  *
   5  * Copyright (C) 1994-2002 Russell King
   6  * Copyright (C) 2003-2012 ARM Ltd.
   7  * Authors:     Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
   8  *              Will Deacon <will.deacon@arm.com>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  12  * published by the Free Software Foundation.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  21  */
  22
  23 #include <linux/linkage.h>
  24 #include <linux/init.h>
  25 #include <linux/irqchip/arm-gic-v3.h>
  26
  27 #include <asm/assembler.h>
  28 #include <asm/ptrace.h>
  29 #include <asm/asm-offsets.h>
  30 #include <asm/cache.h>
  31 #include <asm/cputype.h>
  32 #include <asm/memory.h>
  33 #include <asm/thread_info.h>
  34 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
  35 #include <asm/pgtable.h>
  36 #include <asm/page.h>
  37 #include <asm/virt.h>
  38
  39 #define KERNEL_RAM_VADDR        (PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET)
  40
  41 #if (TEXT_OFFSET & 0xf) != 0
  42 #error TEXT_OFFSET must be at least 16B aligned
  43 #elif (PAGE_OFFSET & 0xfffff) != 0
  44 #error PAGE_OFFSET must be at least 2MB aligned
  45 #elif TEXT_OFFSET > 0xfffff
  46 #error TEXT_OFFSET must be less than 2MB
  47 #endif
  48
  49         .macro  pgtbl, ttb0, ttb1, virt_to_phys
  50         ldr     \ttb1, =swapper_pg_dir
  51         ldr     \ttb0, =idmap_pg_dir
  52         add     \ttb1, \ttb1, \virt_to_phys
  53         add     \ttb0, \ttb0, \virt_to_phys
  54         .endm
  55
  56 #ifdef CONFIG_ARM64_64K_PAGES
  57 #define BLOCK_SHIFT     PAGE_SHIFT
  58 #define BLOCK_SIZE      PAGE_SIZE
  59 #define TABLE_SHIFT     PMD_SHIFT
  60 #else
  61 #define BLOCK_SHIFT     SECTION_SHIFT
  62 #define BLOCK_SIZE      SECTION_SIZE
  63 #define TABLE_SHIFT     PUD_SHIFT
  64 #endif
  65
  66 #define KERNEL_START    KERNEL_RAM_VADDR
  67 #define KERNEL_END      _end
  68
  69 /*
  70  * Initial memory map attributes.
  71  */
  72 #ifndef CONFIG_SMP
  73 #define PTE_FLAGS       PTE_TYPE_PAGE | PTE_AF
  74 #define PMD_FLAGS       PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_AF
  75 #else
  76 #define PTE_FLAGS       PTE_TYPE_PAGE | PTE_AF | PTE_SHARED
  77 #define PMD_FLAGS       PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_AF | PMD_SECT_S
  78 #endif
  79
  80 #ifdef CONFIG_ARM64_64K_PAGES
  81 #define MM_MMUFLAGS     PTE_ATTRINDX(MT_NORMAL) | PTE_FLAGS
  82 #else
  83 #define MM_MMUFLAGS     PMD_ATTRINDX(MT_NORMAL) | PMD_FLAGS
  84 #endif
  85
  86 /*
  87  * Kernel startup entry point.
  88  * ---------------------------
  89  *
  90  * The requirements are:
  91  *   MMU = off, D-cache = off, I-cache = on or off,
  92  *   x0 = physical address to the FDT blob.
  93  *
  94  * This code is mostly position independent so you call this at
  95  * __pa(PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET).
  96  *
  97  * Note that the callee-saved registers are used for storing variables
  98  * that are useful before the MMU is enabled. The allocations are described
  99  * in the entry routines.
 100  */
 101         __HEAD
 102
 103         /*
 104          * DO NOT MODIFY. Image header expected by Linux boot-loaders.
 105          */
 106 #ifdef CONFIG_EFI
 107 efi_head:
 108         /*
 109          * This add instruction has no meaningful effect except that
 110          * its opcode forms the magic "MZ" signature required by UEFI.
 111          */
 112         add     x13, x18, #0x16
 113         b       stext
 114 #else
 115         b       stext                           // branch to kernel start, magic
 116         .long   0                               // reserved
 117 #endif
 118         .quad   _kernel_offset_le               // Image load offset from start of RAM, little-endian
 119         .quad   _kernel_size_le                 // Effective size of kernel image, little-endian
 120         .quad   _kernel_flags_le                // Informative flags, little-endian
 121         .quad   0                               // reserved
 122         .quad   0                               // reserved
 123         .quad   0                               // reserved
 124         .byte   0x41                            // Magic number, "ARM\x64"
 125         .byte   0x52
 126         .byte   0x4d
 127         .byte   0x64
 128 #ifdef CONFIG_EFI
 129         .long   pe_header - efi_head            // Offset to the PE header.
 130 #else
 131         .word   0                               // reserved
 132 #endif
 133
 134 #ifdef CONFIG_EFI
 135         .align 3
 136 pe_header:
 137         .ascii  "PE"
 138         .short  0
 139 coff_header:
 140         .short  0xaa64                          // AArch64
 141         .short  2                               // nr_sections
 142         .long   0                               // TimeDateStamp
 143         .long   0                               // PointerToSymbolTable
 144         .long   1                               // NumberOfSymbols
 145         .short  section_table - optional_header // SizeOfOptionalHeader
 146         .short  0x206                           // Characteristics.
 147                                                 // IMAGE_FILE_DEBUG_STRIPPED |
 148                                                 // IMAGE_FILE_EXECUTABLE_IMAGE |
 149                                                 // IMAGE_FILE_LINE_NUMS_STRIPPED
 150 optional_header:
 151         .short  0x20b                           // PE32+ format
 152         .byte   0x02                            // MajorLinkerVersion
 153         .byte   0x14                            // MinorLinkerVersion
 154         .long   _edata - stext                  // SizeOfCode
 155         .long   0                               // SizeOfInitializedData
 156         .long   0                               // SizeOfUninitializedData
 157         .long   efi_stub_entry - efi_head       // AddressOfEntryPoint
 158         .long   stext - efi_head                // BaseOfCode
 159
 160 extra_header_fields:
 161         .quad   0                               // ImageBase
 162         .long   0x20                            // SectionAlignment
 163         .long   0x8                             // FileAlignment
 164         .short  0                               // MajorOperatingSystemVersion
 165         .short  0                               // MinorOperatingSystemVersion
 166         .short  0                               // MajorImageVersion
 167         .short  0                               // MinorImageVersion
 168         .short  0                               // MajorSubsystemVersion
 169         .short  0                               // MinorSubsystemVersion
 170         .long   0                               // Win32VersionValue
 171
 172         .long   _edata - efi_head               // SizeOfImage
 173
 174         // Everything before the kernel image is considered part of the header
 175         .long   stext - efi_head                // SizeOfHeaders
 176         .long   0                               // CheckSum
 177         .short  0xa                             // Subsystem (EFI application)
 178         .short  0                               // DllCharacteristics
 179         .quad   0                               // SizeOfStackReserve
 180         .quad   0                               // SizeOfStackCommit
 181         .quad   0                               // SizeOfHeapReserve
 182         .quad   0                               // SizeOfHeapCommit
 183         .long   0                               // LoaderFlags
 184         .long   0x6                             // NumberOfRvaAndSizes
 185
 186         .quad   0                               // ExportTable
 187         .quad   0                               // ImportTable
 188         .quad   0                               // ResourceTable
 189         .quad   0                               // ExceptionTable
 190         .quad   0                               // CertificationTable
 191         .quad   0                               // BaseRelocationTable
 192
 193         // Section table
 194 section_table:
 195
 196         /*
 197          * The EFI application loader requires a relocation section
 198          * because EFI applications must be relocatable.  This is a
 199          * dummy section as far as we are concerned.
 200          */
 201         .ascii  ".reloc"
 202         .byte   0
 203         .byte   0                       // end of 0 padding of section name
 204         .long   0
 205         .long   0
 206         .long   0                       // SizeOfRawData
 207         .long   0                       // PointerToRawData
 208         .long   0                       // PointerToRelocations
 209         .long   0                       // PointerToLineNumbers
 210         .short  0                       // NumberOfRelocations
 211         .short  0                       // NumberOfLineNumbers
 212         .long   0x42100040              // Characteristics (section flags)
 213
 214
 215         .ascii  ".text"
 216         .byte   0
 217         .byte   0
 218         .byte   0                       // end of 0 padding of section name
 219         .long   _edata - stext          // VirtualSize
 220         .long   stext - efi_head        // VirtualAddress
 221         .long   _edata - stext          // SizeOfRawData
 222         .long   stext - efi_head        // PointerToRawData
 223
 224         .long   0               // PointerToRelocations (0 for executables)
 225         .long   0               // PointerToLineNumbers (0 for executables)
 226         .short  0               // NumberOfRelocations  (0 for executables)
 227         .short  0               // NumberOfLineNumbers  (0 for executables)
 228         .long   0xe0500020      // Characteristics (section flags)
 229         .align 5
 230 #endif
 231
 232 ENTRY(stext)
 233         mov     x21, x0                         // x21=FDT
 234         bl      el2_setup                       // Drop to EL1, w20=cpu_boot_mode
 235         bl      __calc_phys_offset              // x24=PHYS_OFFSET, x28=PHYS_OFFSET-PAGE_OFFSET
 236         bl      set_cpu_boot_mode_flag
 237         mrs     x22, midr_el1                   // x22=cpuid
 238         mov     x0, x22
 239         bl      lookup_processor_type
 240         mov     x23, x0                         // x23=current cpu_table
 241         cbz     x23, __error_p                  // invalid processor (x23=0)?
 242         bl      __vet_fdt
 243         bl      __create_page_tables            // x25=TTBR0, x26=TTBR1
 244         /*
 245          * The following calls CPU specific code in a position independent
 246          * manner. See arch/arm64/mm/proc.S for details. x23 = base of
 247          * cpu_info structure selected by lookup_processor_type above.
 248          * On return, the CPU will be ready for the MMU to be turned on and
 249          * the TCR will have been set.
 250          */
 251         ldr     x27, __switch_data              // address to jump to after
 252                                                 // MMU has been enabled
 253         adr     lr, __enable_mmu                // return (PIC) address
 254         ldr     x12, [x23, #CPU_INFO_SETUP]
 255         add     x12, x12, x28                   // __virt_to_phys
 256         br      x12                             // initialise processor
 257 ENDPROC(stext)
 258
 259 /*
 260  * If we're fortunate enough to boot at EL2, ensure that the world is
 261  * sane before dropping to EL1.
 262  *
 263  * Returns either BOOT_CPU_MODE_EL1 or BOOT_CPU_MODE_EL2 in x20 if
 264  * booted in EL1 or EL2 respectively.
 265  */
 266 ENTRY(el2_setup)
 267         mrs     x0, CurrentEL
 268         cmp     x0, #CurrentEL_EL2
 269         b.ne    1f
 270         mrs     x0, sctlr_el2
 271 CPU_BE( orr     x0, x0, #(1 << 25)      )       // Set the EE bit for EL2
 272 CPU_LE( bic     x0, x0, #(1 << 25)      )       // Clear the EE bit for EL2
 273         msr     sctlr_el2, x0
 274         b       2f
 275 1:      mrs     x0, sctlr_el1
 276 CPU_BE( orr     x0, x0, #(3 << 24)      )       // Set the EE and E0E bits for EL1
 277 CPU_LE( bic     x0, x0, #(3 << 24)      )       // Clear the EE and E0E bits for EL1
 278         msr     sctlr_el1, x0
 279         mov     w20, #BOOT_CPU_MODE_EL1         // This cpu booted in EL1
 280         isb
 281         ret
 282
 283         /* Hyp configuration. */
 284 2:      mov     x0, #(1 << 31)                  // 64-bit EL1
 285         msr     hcr_el2, x0
 286
 287         /* Generic timers. */
 288         mrs     x0, cnthctl_el2
 289         orr     x0, x0, #3                      // Enable EL1 physical timers
 290         msr     cnthctl_el2, x0
 291         msr     cntvoff_el2, xzr                // Clear virtual offset
 292
 293 #ifdef CONFIG_ARM_GIC_V3
 294         /* GICv3 system register access */
 295         mrs     x0, id_aa64pfr0_el1
 296         ubfx    x0, x0, #24, #4
 297         cmp     x0, #1
 298         b.ne    3f
 299
 300         mrs_s   x0, ICC_SRE_EL2
 301         orr     x0, x0, #ICC_SRE_EL2_SRE        // Set ICC_SRE_EL2.SRE==1
 302         orr     x0, x0, #ICC_SRE_EL2_ENABLE     // Set ICC_SRE_EL2.Enable==1
 303         msr_s   ICC_SRE_EL2, x0
 304         isb                                     // Make sure SRE is now set
 305         msr_s   ICH_HCR_EL2, xzr                // Reset ICC_HCR_EL2 to defaults
 306
 307 3:
 308 #endif
 309
 310         /* Populate ID registers. */
 311         mrs     x0, midr_el1
 312         mrs     x1, mpidr_el1
 313         msr     vpidr_el2, x0
 314         msr     vmpidr_el2, x1
 315
 316         /* sctlr_el1 */
 317         mov     x0, #0x0800                     // Set/clear RES{1,0} bits
 318 CPU_BE( movk    x0, #0x33d0, lsl #16    )       // Set EE and E0E on BE systems
 319 CPU_LE( movk    x0, #0x30d0, lsl #16    )       // Clear EE and E0E on LE systems
 320         msr     sctlr_el1, x0
 321
 322         /* Coprocessor traps. */
 323         mov     x0, #0x33ff
 324         msr     cptr_el2, x0                    // Disable copro. traps to EL2
 325
 326 #ifdef CONFIG_COMPAT
 327         msr     hstr_el2, xzr                   // Disable CP15 traps to EL2
 328 #endif
 329
 330         /* Stage-2 translation */
 331         msr     vttbr_el2, xzr
 332
 333         /* Hypervisor stub */
 334         adr     x0, __hyp_stub_vectors
 335         msr     vbar_el2, x0
 336
 337         /* spsr */
 338         mov     x0, #(PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | PSR_A_BIT | PSR_D_BIT |\
 339                       PSR_MODE_EL1h)
 340         msr     spsr_el2, x0
 341         msr     elr_el2, lr
 342         mov     w20, #BOOT_CPU_MODE_EL2         // This CPU booted in EL2
 343         eret
 344 ENDPROC(el2_setup)
 345
 346 /*
 347  * Sets the __boot_cpu_mode flag depending on the CPU boot mode passed
 348  * in x20. See arch/arm64/include/asm/virt.h for more info.
 349  */
 350 ENTRY(set_cpu_boot_mode_flag)
 351         ldr     x1, =__boot_cpu_mode            // Compute __boot_cpu_mode
 352         add     x1, x1, x28
 353         cmp     w20, #BOOT_CPU_MODE_EL2
 354         b.ne    1f
 355         add     x1, x1, #4
 356 1:      str     w20, [x1]                       // This CPU has booted in EL1
 357         dmb     sy
 358         dc      ivac, x1                        // Invalidate potentially stale cache line
 359         ret
 360 ENDPROC(set_cpu_boot_mode_flag)
 361
 362 /*
 363  * We need to find out the CPU boot mode long after boot, so we need to
 364  * store it in a writable variable.
 365  *
 366  * This is not in .bss, because we set it sufficiently early that the boot-time
 367  * zeroing of .bss would clobber it.
 368  */
 369         .pushsection    .data..cacheline_aligned
 370 ENTRY(__boot_cpu_mode)
 371         .align  L1_CACHE_SHIFT
 372         .long   BOOT_CPU_MODE_EL2
 373         .long   0
 374         .popsection
 375
 376         .align  3
 377 2:      .quad   .
 378         .quad   PAGE_OFFSET
 379
 380 #ifdef CONFIG_SMP
 381         .align  3
 382 1:      .quad   .
 383         .quad   secondary_holding_pen_release
 384
 385         /*
 386          * This provides a "holding pen" for platforms to hold all secondary
 387          * cores are held until we're ready for them to initialise.
 388          */
 389 ENTRY(secondary_holding_pen)
 390         bl      el2_setup                       // Drop to EL1, w20=cpu_boot_mode
 391         bl      __calc_phys_offset              // x24=PHYS_OFFSET, x28=PHYS_OFFSET-PAGE_OFFSET
 392         bl      set_cpu_boot_mode_flag
 393         mrs     x0, mpidr_el1
 394         ldr     x1, =MPIDR_HWID_BITMASK
 395         and     x0, x0, x1
 396         adr     x1, 1b
 397         ldp     x2, x3, [x1]
 398         sub     x1, x1, x2
 399         add     x3, x3, x1
 400 pen:    ldr     x4, [x3]
 401         cmp     x4, x0
 402         b.eq    secondary_startup
 403         wfe
 404         b       pen
 405 ENDPROC(secondary_holding_pen)
 406
 407         /*
 408          * Secondary entry point that jumps straight into the kernel. Only to
 409          * be used where CPUs are brought online dynamically by the kernel.
 410          */
 411 ENTRY(secondary_entry)
 412         bl      el2_setup                       // Drop to EL1
 413         bl      __calc_phys_offset              // x24=PHYS_OFFSET, x28=PHYS_OFFSET-PAGE_OFFSET
 414         bl      set_cpu_boot_mode_flag
 415         b       secondary_startup
 416 ENDPROC(secondary_entry)
 417
 418 ENTRY(secondary_startup)
 419         /*
 420          * Common entry point for secondary CPUs.
 421          */
 422         mrs     x22, midr_el1                   // x22=cpuid
 423         mov     x0, x22
 424         bl      lookup_processor_type
 425         mov     x23, x0                         // x23=current cpu_table
 426         cbz     x23, __error_p                  // invalid processor (x23=0)?
 427
 428         pgtbl   x25, x26, x28                   // x25=TTBR0, x26=TTBR1
 429         ldr     x12, [x23, #CPU_INFO_SETUP]
 430         add     x12, x12, x28                   // __virt_to_phys
 431         blr     x12                             // initialise processor
 432
 433         ldr     x21, =secondary_data
 434         ldr     x27, =__secondary_switched      // address to jump to after enabling the MMU
 435         b       __enable_mmu
 436 ENDPROC(secondary_startup)
 437
 438 ENTRY(__secondary_switched)
 439         ldr     x0, [x21]                       // get secondary_data.stack
 440         mov     sp, x0
 441         mov     x29, #0
 442         b       secondary_start_kernel
 443 ENDPROC(__secondary_switched)
 444 #endif  /* CONFIG_SMP */
 445
 446 /*
 447  * Setup common bits before finally enabling the MMU. Essentially this is just
 448  * loading the page table pointer and vector base registers.
 449  *
 450  * On entry to this code, x0 must contain the SCTLR_EL1 value for turning on
 451  * the MMU.
 452  */
 453 __enable_mmu:
 454         ldr     x5, =vectors
 455         msr     vbar_el1, x5
 456         msr     ttbr0_el1, x25                  // load TTBR0
 457         msr     ttbr1_el1, x26                  // load TTBR1
 458         isb
 459         b       __turn_mmu_on
 460 ENDPROC(__enable_mmu)
 461
 462 /*
 463  * Enable the MMU. This completely changes the structure of the visible memory
 464  * space. You will not be able to trace execution through this.
 465  *
 466  *  x0  = system control register
 467  *  x27 = *virtual* address to jump to upon completion
 468  *
 469  * other registers depend on the function called upon completion
 470  *
 471  * We align the entire function to the smallest power of two larger than it to
 472  * ensure it fits within a single block map entry. Otherwise were PHYS_OFFSET
 473  * close to the end of a 512MB or 1GB block we might require an additional
 474  * table to map the entire function.
 475  */
 476         .align  4
 477 __turn_mmu_on:
 478         msr     sctlr_el1, x0
 479         isb
 480         br      x27
 481 ENDPROC(__turn_mmu_on)
 482
 483 /*
 484  * Calculate the start of physical memory.
 485  */
 486 __calc_phys_offset:
 487         adr     x0, 1f
 488         ldp     x1, x2, [x0]
 489         sub     x28, x0, x1                     // x28 = PHYS_OFFSET - PAGE_OFFSET
 490         add     x24, x2, x28                    // x24 = PHYS_OFFSET
 491         ret
 492 ENDPROC(__calc_phys_offset)
 493
 494         .align 3
 495 1:      .quad   .
 496         .quad   PAGE_OFFSET
 497
 498 /*
 499  * Macro to create a table entry to the next page.
 500  *
 501  *      tbl:    page table address
 502  *      virt:   virtual address
 503  *      shift:  #imm page table shift
 504  *      ptrs:   #imm pointers per table page
 505  *
 506  * Preserves:   virt
 507  * Corrupts:    tmp1, tmp2
 508  * Returns:     tbl -> next level table page address
 509  */
 510         .macro  create_table_entry, tbl, virt, shift, ptrs, tmp1, tmp2
 511         lsr     \tmp1, \virt, #\shift
 512         and     \tmp1, \tmp1, #\ptrs - 1        // table index
 513         add     \tmp2, \tbl, #PAGE_SIZE
 514         orr     \tmp2, \tmp2, #PMD_TYPE_TABLE   // address of next table and entry type
 515         str     \tmp2, [\tbl, \tmp1, lsl #3]
 516         add     \tbl, \tbl, #PAGE_SIZE          // next level table page
 517         .endm
 518
 519 /*
 520  * Macro to populate the PGD (and possibily PUD) for the corresponding
 521  * block entry in the next level (tbl) for the given virtual address.
 522  *
 523  * Preserves:   tbl, next, virt
 524  * Corrupts:    tmp1, tmp2
 525  */
 526         .macro  create_pgd_entry, tbl, virt, tmp1, tmp2
 527         create_table_entry \tbl, \virt, PGDIR_SHIFT, PTRS_PER_PGD, \tmp1, \tmp2
 528 #if SWAPPER_PGTABLE_LEVELS == 3
 529         create_table_entry \tbl, \virt, TABLE_SHIFT, PTRS_PER_PTE, \tmp1, \tmp2
 530 #endif
 531         .endm
 532
 533 /*
 534  * Macro to populate block entries in the page table for the start..end
 535  * virtual range (inclusive).
 536  *
 537  * Preserves:   tbl, flags
 538  * Corrupts:    phys, start, end, pstate
 539  */
 540         .macro  create_block_map, tbl, flags, phys, start, end
 541         lsr     \phys, \phys, #BLOCK_SHIFT
 542         lsr     \start, \start, #BLOCK_SHIFT
 543         and     \start, \start, #PTRS_PER_PTE - 1       // table index
 544         orr     \phys, \flags, \phys, lsl #BLOCK_SHIFT  // table entry
 545         lsr     \end, \end, #BLOCK_SHIFT
 546         and     \end, \end, #PTRS_PER_PTE - 1           // table end index
 547 9999:   str     \phys, [\tbl, \start, lsl #3]           // store the entry
 548         add     \start, \start, #1                      // next entry
 549         add     \phys, \phys, #BLOCK_SIZE               // next block
 550         cmp     \start, \end
 551         b.ls    9999b
 552         .endm
 553
 554 /*
 555  * Setup the initial page tables. We only setup the barest amount which is
 556  * required to get the kernel running. The following sections are required:
 557  *   - identity mapping to enable the MMU (low address, TTBR0)
 558  *   - first few MB of the kernel linear mapping to jump to once the MMU has
 559  *     been enabled, including the FDT blob (TTBR1)
 560  *   - pgd entry for fixed mappings (TTBR1)
 561  */
 562 __create_page_tables:
 563         pgtbl   x25, x26, x28                   // idmap_pg_dir and swapper_pg_dir addresses
 564         mov     x27, lr
 565
 566         /*
 567          * Invalidate the idmap and swapper page tables to avoid potential
 568          * dirty cache lines being evicted.
 569          */
 570         mov     x0, x25
 571         add     x1, x26, #SWAPPER_DIR_SIZE
 572         bl      __inval_cache_range
 573
 574         /*
 575          * Clear the idmap and swapper page tables.
 576          */
 577         mov     x0, x25
 578         add     x6, x26, #SWAPPER_DIR_SIZE
 579 1:      stp     xzr, xzr, [x0], #16
 580         stp     xzr, xzr, [x0], #16
 581         stp     xzr, xzr, [x0], #16
 582         stp     xzr, xzr, [x0], #16
 583         cmp     x0, x6
 584         b.lo    1b
 585
 586         ldr     x7, =MM_MMUFLAGS
 587
 588         /*
 589          * Create the identity mapping.
 590          */
 591         mov     x0, x25                         // idmap_pg_dir
 592         ldr     x3, =KERNEL_START
 593         add     x3, x3, x28                     // __pa(KERNEL_START)
 594         create_pgd_entry x0, x3, x5, x6
 595         ldr     x6, =KERNEL_END
 596         mov     x5, x3                          // __pa(KERNEL_START)
 597         add     x6, x6, x28                     // __pa(KERNEL_END)
 598         create_block_map x0, x7, x3, x5, x6
 599
 600         /*
 601          * Map the kernel image (starting with PHYS_OFFSET).
 602          */
 603         mov     x0, x26                         // swapper_pg_dir
 604         mov     x5, #PAGE_OFFSET
 605         create_pgd_entry x0, x5, x3, x6
 606         ldr     x6, =KERNEL_END
 607         mov     x3, x24                         // phys offset
 608         create_block_map x0, x7, x3, x5, x6
 609
 610         /*
 611          * Map the FDT blob (maximum 2MB; must be within 512MB of
 612          * PHYS_OFFSET).
 613          */
 614         mov     x3, x21                         // FDT phys address
 615         and     x3, x3, #~((1 << 21) - 1)       // 2MB aligned
 616         mov     x6, #PAGE_OFFSET
 617         sub     x5, x3, x24                     // subtract PHYS_OFFSET
 618         tst     x5, #~((1 << 29) - 1)           // within 512MB?
 619         csel    x21, xzr, x21, ne               // zero the FDT pointer
 620         b.ne    1f
 621         add     x5, x5, x6                      // __va(FDT blob)
 622         add     x6, x5, #1 << 21                // 2MB for the FDT blob
 623         sub     x6, x6, #1                      // inclusive range
 624         create_block_map x0, x7, x3, x5, x6
 625 1:
 626         /*
 627          * Since the page tables have been populated with non-cacheable
 628          * accesses (MMU disabled), invalidate the idmap and swapper page
 629          * tables again to remove any speculatively loaded cache lines.
 630          */
 631         mov     x0, x25
 632         add     x1, x26, #SWAPPER_DIR_SIZE
 633         bl      __inval_cache_range
 634
 635         mov     lr, x27
 636         ret
 637 ENDPROC(__create_page_tables)
 638         .ltorg
 639
 640         .align  3
 641         .type   __switch_data, %object
 642 __switch_data:
 643         .quad   __mmap_switched
 644         .quad   __bss_start                     // x6
 645         .quad   __bss_stop                      // x7
 646         .quad   processor_id                    // x4
 647         .quad   __fdt_pointer                   // x5
 648         .quad   memstart_addr                   // x6
 649         .quad   init_thread_union + THREAD_START_SP // sp
 650
 651 /*
 652  * The following fragment of code is executed with the MMU on in MMU mode, and
 653  * uses absolute addresses; this is not position independent.
 654  */
 655 __mmap_switched:
 656         adr     x3, __switch_data + 8
 657
 658         ldp     x6, x7, [x3], #16
 659 1:      cmp     x6, x7
 660         b.hs    2f
 661         str     xzr, [x6], #8                   // Clear BSS
 662         b       1b
 663 2:
 664         ldp     x4, x5, [x3], #16
 665         ldr     x6, [x3], #8
 666         ldr     x16, [x3]
 667         mov     sp, x16
 668         str     x22, [x4]                       // Save processor ID
 669         str     x21, [x5]                       // Save FDT pointer
 670         str     x24, [x6]                       // Save PHYS_OFFSET
 671         mov     x29, #0
 672         b       start_kernel
 673 ENDPROC(__mmap_switched)
 674
 675 /*
 676  * Exception handling. Something went wrong and we can't proceed. We ought to
 677  * tell the user, but since we don't have any guarantee that we're even
 678  * running on the right architecture, we do virtually nothing.
 679  */
 680 __error_p:
 681 ENDPROC(__error_p)
 682
 683 __error:
 684 1:      nop
 685         b       1b
 686 ENDPROC(__error)
 687
 688 /*
 689  * This function gets the processor ID in w0 and searches the cpu_table[] for
 690  * a match. It returns a pointer to the struct cpu_info it found. The
 691  * cpu_table[] must end with an empty (all zeros) structure.
 692  *
 693  * This routine can be called via C code and it needs to work with the MMU
 694  * both disabled and enabled (the offset is calculated automatically).
 695  */
 696 ENTRY(lookup_processor_type)
 697         adr     x1, __lookup_processor_type_data
 698         ldp     x2, x3, [x1]
 699         sub     x1, x1, x2                      // get offset between VA and PA
 700         add     x3, x3, x1                      // convert VA to PA
 701 1:
 702         ldp     w5, w6, [x3]                    // load cpu_id_val and cpu_id_mask
 703         cbz     w5, 2f                          // end of list?
 704         and     w6, w6, w0
 705         cmp     w5, w6
 706         b.eq    3f
 707         add     x3, x3, #CPU_INFO_SZ
 708         b       1b
 709 2:
 710         mov     x3, #0                          // unknown processor
 711 3:
 712         mov     x0, x3
 713         ret
 714 ENDPROC(lookup_processor_type)
 715
 716         .align  3
 717         .type   __lookup_processor_type_data, %object
 718 __lookup_processor_type_data:
 719         .quad   .
 720         .quad   cpu_table
 721         .size   __lookup_processor_type_data, . - __lookup_processor_type_data
 722
 723 /*
 724  * Determine validity of the x21 FDT pointer.
 725  * The dtb must be 8-byte aligned and live in the first 512M of memory.
 726  */
 727 __vet_fdt:
 728         tst     x21, #0x7
 729         b.ne    1f
 730         cmp     x21, x24
 731         b.lt    1f
 732         mov     x0, #(1 << 29)
 733         add     x0, x0, x24
 734         cmp     x21, x0
 735         b.ge    1f
 736         ret
 737 1:
 738         mov     x21, #0
 739         ret
 740 ENDPROC(__vet_fdt)