ARM: zImage: make sure appended DTB doesn't get overwritten by kernel .bss
[pandora-kernel.git] / arch / arm / boot / compressed / head.S
1 /*
2  *  linux/arch/arm/boot/compressed/head.S
3  *
4  *  Copyright (C) 1996-2002 Russell King
5  *  Copyright (C) 2004 Hyok S. Choi (MPU support)
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9  * published by the Free Software Foundation.
10  */
11 #include <linux/linkage.h>
12
13 /*
14  * Debugging stuff
15  *
16  * Note that these macros must not contain any code which is not
17  * 100% relocatable.  Any attempt to do so will result in a crash.
18  * Please select one of the following when turning on debugging.
19  */
20 #ifdef DEBUG
21
22 #if defined(CONFIG_DEBUG_ICEDCC)
23
24 #if defined(CONFIG_CPU_V6) || defined(CONFIG_CPU_V6K) || defined(CONFIG_CPU_V7)
25                 .macro  loadsp, rb, tmp
26                 .endm
27                 .macro  writeb, ch, rb
28                 mcr     p14, 0, \ch, c0, c5, 0
29                 .endm
30 #elif defined(CONFIG_CPU_XSCALE)
31                 .macro  loadsp, rb, tmp
32                 .endm
33                 .macro  writeb, ch, rb
34                 mcr     p14, 0, \ch, c8, c0, 0
35                 .endm
36 #else
37                 .macro  loadsp, rb, tmp
38                 .endm
39                 .macro  writeb, ch, rb
40                 mcr     p14, 0, \ch, c1, c0, 0
41                 .endm
42 #endif
43
44 #else
45
46 #include <mach/debug-macro.S>
47
48                 .macro  writeb, ch, rb
49                 senduart \ch, \rb
50                 .endm
51
52 #if defined(CONFIG_ARCH_SA1100)
53                 .macro  loadsp, rb, tmp
54                 mov     \rb, #0x80000000        @ physical base address
55 #ifdef CONFIG_DEBUG_LL_SER3
56                 add     \rb, \rb, #0x00050000   @ Ser3
57 #else
58                 add     \rb, \rb, #0x00010000   @ Ser1
59 #endif
60                 .endm
61 #elif defined(CONFIG_ARCH_S3C2410)
62                 .macro loadsp, rb, tmp
63                 mov     \rb, #0x50000000
64                 add     \rb, \rb, #0x4000 * CONFIG_S3C_LOWLEVEL_UART_PORT
65                 .endm
66 #else
67                 .macro  loadsp, rb, tmp
68                 addruart \rb, \tmp
69                 .endm
70 #endif
71 #endif
72 #endif
73
74                 .macro  kputc,val
75                 mov     r0, \val
76                 bl      putc
77                 .endm
78
79                 .macro  kphex,val,len
80                 mov     r0, \val
81                 mov     r1, #\len
82                 bl      phex
83                 .endm
84
85                 .macro  debug_reloc_start
86 #ifdef DEBUG
87                 kputc   #'\n'
88                 kphex   r6, 8           /* processor id */
89                 kputc   #':'
90                 kphex   r7, 8           /* architecture id */
91 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
92                 kputc   #':'
93                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
94                 kphex   r0, 8           /* control reg */
95 #endif
96                 kputc   #'\n'
97                 kphex   r5, 8           /* decompressed kernel start */
98                 kputc   #'-'
99                 kphex   r9, 8           /* decompressed kernel end  */
100                 kputc   #'>'
101                 kphex   r4, 8           /* kernel execution address */
102                 kputc   #'\n'
103 #endif
104                 .endm
105
106                 .macro  debug_reloc_end
107 #ifdef DEBUG
108                 kphex   r5, 8           /* end of kernel */
109                 kputc   #'\n'
110                 mov     r0, r4
111                 bl      memdump         /* dump 256 bytes at start of kernel */
112 #endif
113                 .endm
114
115                 .section ".start", #alloc, #execinstr
116 /*
117  * sort out different calling conventions
118  */
119                 .align
120                 .arm                            @ Always enter in ARM state
121 start:
122                 .type   start,#function
123                 .rept   7
124                 mov     r0, r0
125                 .endr
126    ARM(         mov     r0, r0          )
127    ARM(         b       1f              )
128  THUMB(         adr     r12, BSYM(1f)   )
129  THUMB(         bx      r12             )
130
131                 .word   0x016f2818              @ Magic numbers to help the loader
132                 .word   start                   @ absolute load/run zImage address
133                 .word   _edata                  @ zImage end address
134  THUMB(         .thumb                  )
135 1:              mov     r7, r1                  @ save architecture ID
136                 mov     r8, r2                  @ save atags pointer
137
138 #ifndef __ARM_ARCH_2__
139                 /*
140                  * Booting from Angel - need to enter SVC mode and disable
141                  * FIQs/IRQs (numeric definitions from angel arm.h source).
142                  * We only do this if we were in user mode on entry.
143                  */
144                 mrs     r2, cpsr                @ get current mode
145                 tst     r2, #3                  @ not user?
146                 bne     not_angel
147                 mov     r0, #0x17               @ angel_SWIreason_EnterSVC
148  ARM(           swi     0x123456        )       @ angel_SWI_ARM
149  THUMB(         svc     0xab            )       @ angel_SWI_THUMB
150 not_angel:
151                 mrs     r2, cpsr                @ turn off interrupts to
152                 orr     r2, r2, #0xc0           @ prevent angel from running
153                 msr     cpsr_c, r2
154 #else
155                 teqp    pc, #0x0c000003         @ turn off interrupts
156 #endif
157
158                 /*
159                  * Note that some cache flushing and other stuff may
160                  * be needed here - is there an Angel SWI call for this?
161                  */
162
163                 /*
164                  * some architecture specific code can be inserted
165                  * by the linker here, but it should preserve r7, r8, and r9.
166                  */
167
168                 .text
169
170 #ifdef CONFIG_AUTO_ZRELADDR
171                 @ determine final kernel image address
172                 mov     r4, pc
173                 and     r4, r4, #0xf8000000
174                 add     r4, r4, #TEXT_OFFSET
175 #else
176                 ldr     r4, =zreladdr
177 #endif
178
179                 bl      cache_on
180
181 restart:        adr     r0, LC0
182                 ldmia   r0, {r1, r2, r3, r6, r10, r11, r12}
183                 ldr     sp, [r0, #28]
184
185                 /*
186                  * We might be running at a different address.  We need
187                  * to fix up various pointers.
188                  */
189                 sub     r0, r0, r1              @ calculate the delta offset
190                 add     r6, r6, r0              @ _edata
191                 add     r10, r10, r0            @ inflated kernel size location
192
193                 /*
194                  * The kernel build system appends the size of the
195                  * decompressed kernel at the end of the compressed data
196                  * in little-endian form.
197                  */
198                 ldrb    r9, [r10, #0]
199                 ldrb    lr, [r10, #1]
200                 orr     r9, r9, lr, lsl #8
201                 ldrb    lr, [r10, #2]
202                 ldrb    r10, [r10, #3]
203                 orr     r9, r9, lr, lsl #16
204                 orr     r9, r9, r10, lsl #24
205
206 #ifndef CONFIG_ZBOOT_ROM
207                 /* malloc space is above the relocated stack (64k max) */
208                 add     sp, sp, r0
209                 add     r10, sp, #0x10000
210 #else
211                 /*
212                  * With ZBOOT_ROM the bss/stack is non relocatable,
213                  * but someone could still run this code from RAM,
214                  * in which case our reference is _edata.
215                  */
216                 mov     r10, r6
217 #endif
218
219                 mov     r5, #0                  @ init dtb size to 0
220 #ifdef CONFIG_ARM_APPENDED_DTB
221 /*
222  *   r0  = delta
223  *   r2  = BSS start
224  *   r3  = BSS end
225  *   r4  = final kernel address
226  *   r5  = appended dtb size (still unknown)
227  *   r6  = _edata
228  *   r7  = architecture ID
229  *   r8  = atags/device tree pointer
230  *   r9  = size of decompressed image
231  *   r10 = end of this image, including  bss/stack/malloc space if non XIP
232  *   r11 = GOT start
233  *   r12 = GOT end
234  *   sp  = stack pointer
235  *
236  * if there are device trees (dtb) appended to zImage, advance r10 so that the
237  * dtb data will get relocated along with the kernel if necessary.
238  */
239
240                 ldr     lr, [r6, #0]
241 #ifndef __ARMEB__
242                 ldr     r1, =0xedfe0dd0         @ sig is 0xd00dfeed big endian
243 #else
244                 ldr     r1, =0xd00dfeed
245 #endif
246                 cmp     lr, r1
247                 bne     dtb_check_done          @ not found
248
249                 mov     r8, r6                  @ use the appended device tree
250
251                 /*
252                  * Make sure that the DTB doesn't end up in the final
253                  * kernel's .bss area. To do so, we adjust the decompressed
254                  * kernel size to compensate if that .bss size is larger
255                  * than the relocated code.
256                  */
257                 ldr     r5, =_kernel_bss_size
258                 adr     r1, wont_overwrite
259                 sub     r1, r6, r1
260                 subs    r1, r5, r1
261                 addhi   r9, r9, r1
262
263                 /* Get the dtb's size */
264                 ldr     r5, [r6, #4]
265 #ifndef __ARMEB__
266                 /* convert r5 (dtb size) to little endian */
267                 eor     r1, r5, r5, ror #16
268                 bic     r1, r1, #0x00ff0000
269                 mov     r5, r5, ror #8
270                 eor     r5, r5, r1, lsr #8
271 #endif
272
273                 /* preserve 64-bit alignment */
274                 add     r5, r5, #7
275                 bic     r5, r5, #7
276
277                 /* relocate some pointers past the appended dtb */
278                 add     r6, r6, r5
279                 add     r10, r10, r5
280                 add     sp, sp, r5
281 dtb_check_done:
282 #endif
283
284 /*
285  * Check to see if we will overwrite ourselves.
286  *   r4  = final kernel address
287  *   r9  = size of decompressed image
288  *   r10 = end of this image, including  bss/stack/malloc space if non XIP
289  * We basically want:
290  *   r4 - 16k page directory >= r10 -> OK
291  *   r4 + image length <= address of wont_overwrite -> OK
292  */
293                 add     r10, r10, #16384
294                 cmp     r4, r10
295                 bhs     wont_overwrite
296                 add     r10, r4, r9
297                 adr     r9, wont_overwrite
298                 cmp     r10, r9
299                 bls     wont_overwrite
300
301 /*
302  * Relocate ourselves past the end of the decompressed kernel.
303  *   r6  = _edata
304  *   r10 = end of the decompressed kernel
305  * Because we always copy ahead, we need to do it from the end and go
306  * backward in case the source and destination overlap.
307  */
308                 /*
309                  * Bump to the next 256-byte boundary with the size of
310                  * the relocation code added. This avoids overwriting
311                  * ourself when the offset is small.
312                  */
313                 add     r10, r10, #((reloc_code_end - restart + 256) & ~255)
314                 bic     r10, r10, #255
315
316                 /* Get start of code we want to copy and align it down. */
317                 adr     r5, restart
318                 bic     r5, r5, #31
319
320                 sub     r9, r6, r5              @ size to copy
321                 add     r9, r9, #31             @ rounded up to a multiple
322                 bic     r9, r9, #31             @ ... of 32 bytes
323                 add     r6, r9, r5
324                 add     r9, r9, r10
325
326 1:              ldmdb   r6!, {r0 - r3, r10 - r12, lr}
327                 cmp     r6, r5
328                 stmdb   r9!, {r0 - r3, r10 - r12, lr}
329                 bhi     1b
330
331                 /* Preserve offset to relocated code. */
332                 sub     r6, r9, r6
333
334 #ifndef CONFIG_ZBOOT_ROM
335                 /* cache_clean_flush may use the stack, so relocate it */
336                 add     sp, sp, r6
337 #endif
338
339                 bl      cache_clean_flush
340
341                 adr     r0, BSYM(restart)
342                 add     r0, r0, r6
343                 mov     pc, r0
344
345 wont_overwrite:
346 /*
347  * If delta is zero, we are running at the address we were linked at.
348  *   r0  = delta
349  *   r2  = BSS start
350  *   r3  = BSS end
351  *   r4  = kernel execution address
352  *   r5  = appended dtb size (0 if not present)
353  *   r7  = architecture ID
354  *   r8  = atags pointer
355  *   r11 = GOT start
356  *   r12 = GOT end
357  *   sp  = stack pointer
358  */
359                 orrs    r1, r0, r5
360                 beq     not_relocated
361
362                 add     r11, r11, r0
363                 add     r12, r12, r0
364
365 #ifndef CONFIG_ZBOOT_ROM
366                 /*
367                  * If we're running fully PIC === CONFIG_ZBOOT_ROM = n,
368                  * we need to fix up pointers into the BSS region.
369                  * Note that the stack pointer has already been fixed up.
370                  */
371                 add     r2, r2, r0
372                 add     r3, r3, r0
373
374                 /*
375                  * Relocate all entries in the GOT table.
376                  * Bump bss entries to _edata + dtb size
377                  */
378 1:              ldr     r1, [r11, #0]           @ relocate entries in the GOT
379                 add     r1, r1, r0              @ This fixes up C references
380                 cmp     r1, r2                  @ if entry >= bss_start &&
381                 cmphs   r3, r1                  @       bss_end > entry
382                 addhi   r1, r1, r5              @    entry += dtb size
383                 str     r1, [r11], #4           @ next entry
384                 cmp     r11, r12
385                 blo     1b
386
387                 /* bump our bss pointers too */
388                 add     r2, r2, r5
389                 add     r3, r3, r5
390
391 #else
392
393                 /*
394                  * Relocate entries in the GOT table.  We only relocate
395                  * the entries that are outside the (relocated) BSS region.
396                  */
397 1:              ldr     r1, [r11, #0]           @ relocate entries in the GOT
398                 cmp     r1, r2                  @ entry < bss_start ||
399                 cmphs   r3, r1                  @ _end < entry
400                 addlo   r1, r1, r0              @ table.  This fixes up the
401                 str     r1, [r11], #4           @ C references.
402                 cmp     r11, r12
403                 blo     1b
404 #endif
405
406 not_relocated:  mov     r0, #0
407 1:              str     r0, [r2], #4            @ clear bss
408                 str     r0, [r2], #4
409                 str     r0, [r2], #4
410                 str     r0, [r2], #4
411                 cmp     r2, r3
412                 blo     1b
413
414 /*
415  * The C runtime environment should now be setup sufficiently.
416  * Set up some pointers, and start decompressing.
417  *   r4  = kernel execution address
418  *   r7  = architecture ID
419  *   r8  = atags pointer
420  */
421                 mov     r0, r4
422                 mov     r1, sp                  @ malloc space above stack
423                 add     r2, sp, #0x10000        @ 64k max
424                 mov     r3, r7
425                 bl      decompress_kernel
426                 bl      cache_clean_flush
427                 bl      cache_off
428                 mov     r0, #0                  @ must be zero
429                 mov     r1, r7                  @ restore architecture number
430                 mov     r2, r8                  @ restore atags pointer
431  ARM(           mov     pc, r4  )               @ call kernel
432  THUMB(         bx      r4      )               @ entry point is always ARM
433
434                 .align  2
435                 .type   LC0, #object
436 LC0:            .word   LC0                     @ r1
437                 .word   __bss_start             @ r2
438                 .word   _end                    @ r3
439                 .word   _edata                  @ r6
440                 .word   input_data_end - 4      @ r10 (inflated size location)
441                 .word   _got_start              @ r11
442                 .word   _got_end                @ ip
443                 .word   .L_user_stack_end       @ sp
444                 .size   LC0, . - LC0
445
446 #ifdef CONFIG_ARCH_RPC
447                 .globl  params
448 params:         ldr     r0, =0x10000100         @ params_phys for RPC
449                 mov     pc, lr
450                 .ltorg
451                 .align
452 #endif
453
454 /*
455  * Turn on the cache.  We need to setup some page tables so that we
456  * can have both the I and D caches on.
457  *
458  * We place the page tables 16k down from the kernel execution address,
459  * and we hope that nothing else is using it.  If we're using it, we
460  * will go pop!
461  *
462  * On entry,
463  *  r4 = kernel execution address
464  *  r7 = architecture number
465  *  r8 = atags pointer
466  * On exit,
467  *  r0, r1, r2, r3, r9, r10, r12 corrupted
468  * This routine must preserve:
469  *  r4, r7, r8
470  */
471                 .align  5
472 cache_on:       mov     r3, #8                  @ cache_on function
473                 b       call_cache_fn
474
475 /*
476  * Initialize the highest priority protection region, PR7
477  * to cover all 32bit address and cacheable and bufferable.
478  */
479 __armv4_mpu_cache_on:
480                 mov     r0, #0x3f               @ 4G, the whole
481                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 0   @ PR7 Area Setting
482                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 1
483
484                 mov     r0, #0x80               @ PR7
485                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0   @ D-cache on
486                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 1   @ I-cache on
487                 mcr     p15, 0, r0, c3, c0, 0   @ write-buffer on
488
489                 mov     r0, #0xc000
490                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 1   @ I-access permission
491                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ D-access permission
492
493                 mov     r0, #0
494                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
495                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush(inval) I-Cache
496                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush(inval) D-Cache
497                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
498                                                 @ ...I .... ..D. WC.M
499                 orr     r0, r0, #0x002d         @ .... .... ..1. 11.1
500                 orr     r0, r0, #0x1000         @ ...1 .... .... ....
501
502                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ write control reg
503
504                 mov     r0, #0
505                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush(inval) I-Cache
506                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush(inval) D-Cache
507                 mov     pc, lr
508
509 __armv3_mpu_cache_on:
510                 mov     r0, #0x3f               @ 4G, the whole
511                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 0   @ PR7 Area Setting
512
513                 mov     r0, #0x80               @ PR7
514                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0   @ cache on
515                 mcr     p15, 0, r0, c3, c0, 0   @ write-buffer on
516
517                 mov     r0, #0xc000
518                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ access permission
519
520                 mov     r0, #0
521                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
522                 /*
523                  * ?? ARMv3 MMU does not allow reading the control register,
524                  * does this really work on ARMv3 MPU?
525                  */
526                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
527                                                 @ .... .... .... WC.M
528                 orr     r0, r0, #0x000d         @ .... .... .... 11.1
529                 /* ?? this overwrites the value constructed above? */
530                 mov     r0, #0
531                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ write control reg
532
533                 /* ?? invalidate for the second time? */
534                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
535                 mov     pc, lr
536
537 __setup_mmu:    sub     r3, r4, #16384          @ Page directory size
538                 bic     r3, r3, #0xff           @ Align the pointer
539                 bic     r3, r3, #0x3f00
540 /*
541  * Initialise the page tables, turning on the cacheable and bufferable
542  * bits for the RAM area only.
543  */
544                 mov     r0, r3
545                 mov     r9, r0, lsr #18
546                 mov     r9, r9, lsl #18         @ start of RAM
547                 add     r10, r9, #0x10000000    @ a reasonable RAM size
548                 mov     r1, #0x12
549                 orr     r1, r1, #3 << 10
550                 add     r2, r3, #16384
551 1:              cmp     r1, r9                  @ if virt > start of RAM
552 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
553                 orrhs   r1, r1, #0x08           @ set cacheable
554 #else
555                 orrhs   r1, r1, #0x0c           @ set cacheable, bufferable
556 #endif
557                 cmp     r1, r10                 @ if virt > end of RAM
558                 bichs   r1, r1, #0x0c           @ clear cacheable, bufferable
559                 str     r1, [r0], #4            @ 1:1 mapping
560                 add     r1, r1, #1048576
561                 teq     r0, r2
562                 bne     1b
563 /*
564  * If ever we are running from Flash, then we surely want the cache
565  * to be enabled also for our execution instance...  We map 2MB of it
566  * so there is no map overlap problem for up to 1 MB compressed kernel.
567  * If the execution is in RAM then we would only be duplicating the above.
568  */
569                 mov     r1, #0x1e
570                 orr     r1, r1, #3 << 10
571                 mov     r2, pc
572                 mov     r2, r2, lsr #20
573                 orr     r1, r1, r2, lsl #20
574                 add     r0, r3, r2, lsl #2
575                 str     r1, [r0], #4
576                 add     r1, r1, #1048576
577                 str     r1, [r0]
578                 mov     pc, lr
579 ENDPROC(__setup_mmu)
580
581 __arm926ejs_mmu_cache_on:
582 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
583                 mov     r0, #4                  @ put dcache in WT mode
584                 mcr     p15, 7, r0, c15, c0, 0
585 #endif
586
587 __armv4_mmu_cache_on:
588                 mov     r12, lr
589 #ifdef CONFIG_MMU
590                 bl      __setup_mmu
591                 mov     r0, #0
592                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
593                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush I,D TLBs
594                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
595                 orr     r0, r0, #0x5000         @ I-cache enable, RR cache replacement
596                 orr     r0, r0, #0x0030
597 #ifdef CONFIG_CPU_ENDIAN_BE8
598                 orr     r0, r0, #1 << 25        @ big-endian page tables
599 #endif
600                 bl      __common_mmu_cache_on
601                 mov     r0, #0
602                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush I,D TLBs
603 #endif
604                 mov     pc, r12
605
606 __armv7_mmu_cache_on:
607                 mov     r12, lr
608 #ifdef CONFIG_MMU
609                 mrc     p15, 0, r11, c0, c1, 4  @ read ID_MMFR0
610                 tst     r11, #0xf               @ VMSA
611                 blne    __setup_mmu
612                 mov     r0, #0
613                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
614                 tst     r11, #0xf               @ VMSA
615                 mcrne   p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush I,D TLBs
616 #endif
617                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
618                 orr     r0, r0, #0x5000         @ I-cache enable, RR cache replacement
619                 orr     r0, r0, #0x003c         @ write buffer
620 #ifdef CONFIG_MMU
621 #ifdef CONFIG_CPU_ENDIAN_BE8
622                 orr     r0, r0, #1 << 25        @ big-endian page tables
623 #endif
624                 orrne   r0, r0, #1              @ MMU enabled
625                 movne   r1, #-1
626                 mcrne   p15, 0, r3, c2, c0, 0   @ load page table pointer
627                 mcrne   p15, 0, r1, c3, c0, 0   @ load domain access control
628 #endif
629                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ load control register
630                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ and read it back
631                 mov     r0, #0
632                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 4   @ ISB
633                 mov     pc, r12
634
635 __fa526_cache_on:
636                 mov     r12, lr
637                 bl      __setup_mmu
638                 mov     r0, #0
639                 mcr     p15, 0, r0, c7, c7, 0   @ Invalidate whole cache
640                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
641                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush UTLB
642                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
643                 orr     r0, r0, #0x1000         @ I-cache enable
644                 bl      __common_mmu_cache_on
645                 mov     r0, #0
646                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush UTLB
647                 mov     pc, r12
648
649 __arm6_mmu_cache_on:
650                 mov     r12, lr
651                 bl      __setup_mmu
652                 mov     r0, #0
653                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
654                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
655                 mov     r0, #0x30
656                 bl      __common_mmu_cache_on
657                 mov     r0, #0
658                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
659                 mov     pc, r12
660
661 __common_mmu_cache_on:
662 #ifndef CONFIG_THUMB2_KERNEL
663 #ifndef DEBUG
664                 orr     r0, r0, #0x000d         @ Write buffer, mmu
665 #endif
666                 mov     r1, #-1
667                 mcr     p15, 0, r3, c2, c0, 0   @ load page table pointer
668                 mcr     p15, 0, r1, c3, c0, 0   @ load domain access control
669                 b       1f
670                 .align  5                       @ cache line aligned
671 1:              mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ load control register
672                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ and read it back to
673                 sub     pc, lr, r0, lsr #32     @ properly flush pipeline
674 #endif
675
676 #define PROC_ENTRY_SIZE (4*5)
677
678 /*
679  * Here follow the relocatable cache support functions for the
680  * various processors.  This is a generic hook for locating an
681  * entry and jumping to an instruction at the specified offset
682  * from the start of the block.  Please note this is all position
683  * independent code.
684  *
685  *  r1  = corrupted
686  *  r2  = corrupted
687  *  r3  = block offset
688  *  r9  = corrupted
689  *  r12 = corrupted
690  */
691
692 call_cache_fn:  adr     r12, proc_types
693 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
694                 mrc     p15, 0, r9, c0, c0      @ get processor ID
695 #else
696                 ldr     r9, =CONFIG_PROCESSOR_ID
697 #endif
698 1:              ldr     r1, [r12, #0]           @ get value
699                 ldr     r2, [r12, #4]           @ get mask
700                 eor     r1, r1, r9              @ (real ^ match)
701                 tst     r1, r2                  @       & mask
702  ARM(           addeq   pc, r12, r3             ) @ call cache function
703  THUMB(         addeq   r12, r3                 )
704  THUMB(         moveq   pc, r12                 ) @ call cache function
705                 add     r12, r12, #PROC_ENTRY_SIZE
706                 b       1b
707
708 /*
709  * Table for cache operations.  This is basically:
710  *   - CPU ID match
711  *   - CPU ID mask
712  *   - 'cache on' method instruction
713  *   - 'cache off' method instruction
714  *   - 'cache flush' method instruction
715  *
716  * We match an entry using: ((real_id ^ match) & mask) == 0
717  *
718  * Writethrough caches generally only need 'on' and 'off'
719  * methods.  Writeback caches _must_ have the flush method
720  * defined.
721  */
722                 .align  2
723                 .type   proc_types,#object
724 proc_types:
725                 .word   0x41560600              @ ARM6/610
726                 .word   0xffffffe0
727                 W(b)    __arm6_mmu_cache_off    @ works, but slow
728                 W(b)    __arm6_mmu_cache_off
729                 mov     pc, lr
730  THUMB(         nop                             )
731 @               b       __arm6_mmu_cache_on             @ untested
732 @               b       __arm6_mmu_cache_off
733 @               b       __armv3_mmu_cache_flush
734
735                 .word   0x00000000              @ old ARM ID
736                 .word   0x0000f000
737                 mov     pc, lr
738  THUMB(         nop                             )
739                 mov     pc, lr
740  THUMB(         nop                             )
741                 mov     pc, lr
742  THUMB(         nop                             )
743
744                 .word   0x41007000              @ ARM7/710
745                 .word   0xfff8fe00
746                 W(b)    __arm7_mmu_cache_off
747                 W(b)    __arm7_mmu_cache_off
748                 mov     pc, lr
749  THUMB(         nop                             )
750
751                 .word   0x41807200              @ ARM720T (writethrough)
752                 .word   0xffffff00
753                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
754                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
755                 mov     pc, lr
756  THUMB(         nop                             )
757
758                 .word   0x41007400              @ ARM74x
759                 .word   0xff00ff00
760                 W(b)    __armv3_mpu_cache_on
761                 W(b)    __armv3_mpu_cache_off
762                 W(b)    __armv3_mpu_cache_flush
763                 
764                 .word   0x41009400              @ ARM94x
765                 .word   0xff00ff00
766                 W(b)    __armv4_mpu_cache_on
767                 W(b)    __armv4_mpu_cache_off
768                 W(b)    __armv4_mpu_cache_flush
769
770                 .word   0x41069260              @ ARM926EJ-S (v5TEJ)
771                 .word   0xff0ffff0
772                 W(b)    __arm926ejs_mmu_cache_on
773                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
774                 W(b)    __armv5tej_mmu_cache_flush
775
776                 .word   0x00007000              @ ARM7 IDs
777                 .word   0x0000f000
778                 mov     pc, lr
779  THUMB(         nop                             )
780                 mov     pc, lr
781  THUMB(         nop                             )
782                 mov     pc, lr
783  THUMB(         nop                             )
784
785                 @ Everything from here on will be the new ID system.
786
787                 .word   0x4401a100              @ sa110 / sa1100
788                 .word   0xffffffe0
789                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
790                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
791                 W(b)    __armv4_mmu_cache_flush
792
793                 .word   0x6901b110              @ sa1110
794                 .word   0xfffffff0
795                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
796                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
797                 W(b)    __armv4_mmu_cache_flush
798
799                 .word   0x56056900
800                 .word   0xffffff00              @ PXA9xx
801                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
802                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
803                 W(b)    __armv4_mmu_cache_flush
804
805                 .word   0x56158000              @ PXA168
806                 .word   0xfffff000
807                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
808                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
809                 W(b)    __armv5tej_mmu_cache_flush
810
811                 .word   0x56050000              @ Feroceon
812                 .word   0xff0f0000
813                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
814                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
815                 W(b)    __armv5tej_mmu_cache_flush
816
817 #ifdef CONFIG_CPU_FEROCEON_OLD_ID
818                 /* this conflicts with the standard ARMv5TE entry */
819                 .long   0x41009260              @ Old Feroceon
820                 .long   0xff00fff0
821                 b       __armv4_mmu_cache_on
822                 b       __armv4_mmu_cache_off
823                 b       __armv5tej_mmu_cache_flush
824 #endif
825
826                 .word   0x66015261              @ FA526
827                 .word   0xff01fff1
828                 W(b)    __fa526_cache_on
829                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
830                 W(b)    __fa526_cache_flush
831
832                 @ These match on the architecture ID
833
834                 .word   0x00020000              @ ARMv4T
835                 .word   0x000f0000
836                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
837                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
838                 W(b)    __armv4_mmu_cache_flush
839
840                 .word   0x00050000              @ ARMv5TE
841                 .word   0x000f0000
842                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
843                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
844                 W(b)    __armv4_mmu_cache_flush
845
846                 .word   0x00060000              @ ARMv5TEJ
847                 .word   0x000f0000
848                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
849                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
850                 W(b)    __armv5tej_mmu_cache_flush
851
852                 .word   0x0007b000              @ ARMv6
853                 .word   0x000ff000
854                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
855                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
856                 W(b)    __armv6_mmu_cache_flush
857
858                 .word   0x000f0000              @ new CPU Id
859                 .word   0x000f0000
860                 W(b)    __armv7_mmu_cache_on
861                 W(b)    __armv7_mmu_cache_off
862                 W(b)    __armv7_mmu_cache_flush
863
864                 .word   0                       @ unrecognised type
865                 .word   0
866                 mov     pc, lr
867  THUMB(         nop                             )
868                 mov     pc, lr
869  THUMB(         nop                             )
870                 mov     pc, lr
871  THUMB(         nop                             )
872
873                 .size   proc_types, . - proc_types
874
875                 /*
876                  * If you get a "non-constant expression in ".if" statement"
877                  * error from the assembler on this line, check that you have
878                  * not accidentally written a "b" instruction where you should
879                  * have written W(b).
880                  */
881                 .if (. - proc_types) % PROC_ENTRY_SIZE != 0
882                 .error "The size of one or more proc_types entries is wrong."
883                 .endif
884
885 /*
886  * Turn off the Cache and MMU.  ARMv3 does not support
887  * reading the control register, but ARMv4 does.
888  *
889  * On exit,
890  *  r0, r1, r2, r3, r9, r12 corrupted
891  * This routine must preserve:
892  *  r4, r7, r8
893  */
894                 .align  5
895 cache_off:      mov     r3, #12                 @ cache_off function
896                 b       call_cache_fn
897
898 __armv4_mpu_cache_off:
899                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
900                 bic     r0, r0, #0x000d
901                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0      @ turn MPU and cache off
902                 mov     r0, #0
903                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
904                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush D-Cache
905                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush I-Cache
906                 mov     pc, lr
907
908 __armv3_mpu_cache_off:
909                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
910                 bic     r0, r0, #0x000d
911                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ turn MPU and cache off
912                 mov     r0, #0
913                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
914                 mov     pc, lr
915
916 __armv4_mmu_cache_off:
917 #ifdef CONFIG_MMU
918                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
919                 bic     r0, r0, #0x000d
920                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0      @ turn MMU and cache off
921                 mov     r0, #0
922                 mcr     p15, 0, r0, c7, c7      @ invalidate whole cache v4
923                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7      @ invalidate whole TLB v4
924 #endif
925                 mov     pc, lr
926
927 __armv7_mmu_cache_off:
928                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
929 #ifdef CONFIG_MMU
930                 bic     r0, r0, #0x000d
931 #else
932                 bic     r0, r0, #0x000c
933 #endif
934                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0      @ turn MMU and cache off
935                 mov     r12, lr
936                 bl      __armv7_mmu_cache_flush
937                 mov     r0, #0
938 #ifdef CONFIG_MMU
939                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ invalidate whole TLB
940 #endif
941                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 6   @ invalidate BTC
942                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ DSB
943                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 4   @ ISB
944                 mov     pc, r12
945
946 __arm6_mmu_cache_off:
947                 mov     r0, #0x00000030         @ ARM6 control reg.
948                 b       __armv3_mmu_cache_off
949
950 __arm7_mmu_cache_off:
951                 mov     r0, #0x00000070         @ ARM7 control reg.
952                 b       __armv3_mmu_cache_off
953
954 __armv3_mmu_cache_off:
955                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ turn MMU and cache off
956                 mov     r0, #0
957                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
958                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
959                 mov     pc, lr
960
961 /*
962  * Clean and flush the cache to maintain consistency.
963  *
964  * On exit,
965  *  r1, r2, r3, r9, r10, r11, r12 corrupted
966  * This routine must preserve:
967  *  r4, r6, r7, r8
968  */
969                 .align  5
970 cache_clean_flush:
971                 mov     r3, #16
972                 b       call_cache_fn
973
974 __armv4_mpu_cache_flush:
975                 mov     r2, #1
976                 mov     r3, #0
977                 mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0   @ invalidate D cache
978                 mov     r1, #7 << 5             @ 8 segments
979 1:              orr     r3, r1, #63 << 26       @ 64 entries
980 2:              mcr     p15, 0, r3, c7, c14, 2  @ clean & invalidate D index
981                 subs    r3, r3, #1 << 26
982                 bcs     2b                      @ entries 63 to 0
983                 subs    r1, r1, #1 << 5
984                 bcs     1b                      @ segments 7 to 0
985
986                 teq     r2, #0
987                 mcrne   p15, 0, ip, c7, c5, 0   @ invalidate I cache
988                 mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4  @ drain WB
989                 mov     pc, lr
990                 
991 __fa526_cache_flush:
992                 mov     r1, #0
993                 mcr     p15, 0, r1, c7, c14, 0  @ clean and invalidate D cache
994                 mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0   @ flush I cache
995                 mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4  @ drain WB
996                 mov     pc, lr
997
998 __armv6_mmu_cache_flush:
999                 mov     r1, #0
1000                 mcr     p15, 0, r1, c7, c14, 0  @ clean+invalidate D
1001                 mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0   @ invalidate I+BTB
1002                 mcr     p15, 0, r1, c7, c15, 0  @ clean+invalidate unified
1003                 mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4  @ drain WB
1004                 mov     pc, lr
1005
1006 __armv7_mmu_cache_flush:
1007                 mrc     p15, 0, r10, c0, c1, 5  @ read ID_MMFR1
1008                 tst     r10, #0xf << 16         @ hierarchical cache (ARMv7)
1009                 mov     r10, #0
1010                 beq     hierarchical
1011                 mcr     p15, 0, r10, c7, c14, 0 @ clean+invalidate D
1012                 b       iflush
1013 hierarchical:
1014                 mcr     p15, 0, r10, c7, c10, 5 @ DMB
1015                 stmfd   sp!, {r0-r7, r9-r11}
1016                 mrc     p15, 1, r0, c0, c0, 1   @ read clidr
1017                 ands    r3, r0, #0x7000000      @ extract loc from clidr
1018                 mov     r3, r3, lsr #23         @ left align loc bit field
1019                 beq     finished                @ if loc is 0, then no need to clean
1020                 mov     r10, #0                 @ start clean at cache level 0
1021 loop1:
1022                 add     r2, r10, r10, lsr #1    @ work out 3x current cache level
1023                 mov     r1, r0, lsr r2          @ extract cache type bits from clidr
1024                 and     r1, r1, #7              @ mask of the bits for current cache only
1025                 cmp     r1, #2                  @ see what cache we have at this level
1026                 blt     skip                    @ skip if no cache, or just i-cache
1027                 mcr     p15, 2, r10, c0, c0, 0  @ select current cache level in cssr
1028                 mcr     p15, 0, r10, c7, c5, 4  @ isb to sych the new cssr&csidr
1029                 mrc     p15, 1, r1, c0, c0, 0   @ read the new csidr
1030                 and     r2, r1, #7              @ extract the length of the cache lines
1031                 add     r2, r2, #4              @ add 4 (line length offset)
1032                 ldr     r4, =0x3ff
1033                 ands    r4, r4, r1, lsr #3      @ find maximum number on the way size
1034                 clz     r5, r4                  @ find bit position of way size increment
1035                 ldr     r7, =0x7fff
1036                 ands    r7, r7, r1, lsr #13     @ extract max number of the index size
1037 loop2:
1038                 mov     r9, r4                  @ create working copy of max way size
1039 loop3:
1040  ARM(           orr     r11, r10, r9, lsl r5    ) @ factor way and cache number into r11
1041  ARM(           orr     r11, r11, r7, lsl r2    ) @ factor index number into r11
1042  THUMB(         lsl     r6, r9, r5              )
1043  THUMB(         orr     r11, r10, r6            ) @ factor way and cache number into r11
1044  THUMB(         lsl     r6, r7, r2              )
1045  THUMB(         orr     r11, r11, r6            ) @ factor index number into r11
1046                 mcr     p15, 0, r11, c7, c14, 2 @ clean & invalidate by set/way
1047                 subs    r9, r9, #1              @ decrement the way
1048                 bge     loop3
1049                 subs    r7, r7, #1              @ decrement the index
1050                 bge     loop2
1051 skip:
1052                 add     r10, r10, #2            @ increment cache number
1053                 cmp     r3, r10
1054                 bgt     loop1
1055 finished:
1056                 ldmfd   sp!, {r0-r7, r9-r11}
1057                 mov     r10, #0                 @ swith back to cache level 0
1058                 mcr     p15, 2, r10, c0, c0, 0  @ select current cache level in cssr
1059 iflush:
1060                 mcr     p15, 0, r10, c7, c10, 4 @ DSB
1061                 mcr     p15, 0, r10, c7, c5, 0  @ invalidate I+BTB
1062                 mcr     p15, 0, r10, c7, c10, 4 @ DSB
1063                 mcr     p15, 0, r10, c7, c5, 4  @ ISB
1064                 mov     pc, lr
1065
1066 __armv5tej_mmu_cache_flush:
1067 1:              mrc     p15, 0, r15, c7, c14, 3 @ test,clean,invalidate D cache
1068                 bne     1b
1069                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush I cache
1070                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain WB
1071                 mov     pc, lr
1072
1073 __armv4_mmu_cache_flush:
1074                 mov     r2, #64*1024            @ default: 32K dcache size (*2)
1075                 mov     r11, #32                @ default: 32 byte line size
1076                 mrc     p15, 0, r3, c0, c0, 1   @ read cache type
1077                 teq     r3, r9                  @ cache ID register present?
1078                 beq     no_cache_id
1079                 mov     r1, r3, lsr #18
1080                 and     r1, r1, #7
1081                 mov     r2, #1024
1082                 mov     r2, r2, lsl r1          @ base dcache size *2
1083                 tst     r3, #1 << 14            @ test M bit
1084                 addne   r2, r2, r2, lsr #1      @ +1/2 size if M == 1
1085                 mov     r3, r3, lsr #12
1086                 and     r3, r3, #3
1087                 mov     r11, #8
1088                 mov     r11, r11, lsl r3        @ cache line size in bytes
1089 no_cache_id:
1090                 mov     r1, pc
1091                 bic     r1, r1, #63             @ align to longest cache line
1092                 add     r2, r1, r2
1093 1:
1094  ARM(           ldr     r3, [r1], r11           ) @ s/w flush D cache
1095  THUMB(         ldr     r3, [r1]                ) @ s/w flush D cache
1096  THUMB(         add     r1, r1, r11             )
1097                 teq     r1, r2
1098                 bne     1b
1099
1100                 mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0   @ flush I cache
1101                 mcr     p15, 0, r1, c7, c6, 0   @ flush D cache
1102                 mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4  @ drain WB
1103                 mov     pc, lr
1104
1105 __armv3_mmu_cache_flush:
1106 __armv3_mpu_cache_flush:
1107                 mov     r1, #0
1108                 mcr     p15, 0, r1, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
1109                 mov     pc, lr
1110
1111 /*
1112  * Various debugging routines for printing hex characters and
1113  * memory, which again must be relocatable.
1114  */
1115 #ifdef DEBUG
1116                 .align  2
1117                 .type   phexbuf,#object
1118 phexbuf:        .space  12
1119                 .size   phexbuf, . - phexbuf
1120
1121 @ phex corrupts {r0, r1, r2, r3}
1122 phex:           adr     r3, phexbuf
1123                 mov     r2, #0
1124                 strb    r2, [r3, r1]
1125 1:              subs    r1, r1, #1
1126                 movmi   r0, r3
1127                 bmi     puts
1128                 and     r2, r0, #15
1129                 mov     r0, r0, lsr #4
1130                 cmp     r2, #10
1131                 addge   r2, r2, #7
1132                 add     r2, r2, #'0'
1133                 strb    r2, [r3, r1]
1134                 b       1b
1135
1136 @ puts corrupts {r0, r1, r2, r3}
1137 puts:           loadsp  r3, r1
1138 1:              ldrb    r2, [r0], #1
1139                 teq     r2, #0
1140                 moveq   pc, lr
1141 2:              writeb  r2, r3
1142                 mov     r1, #0x00020000
1143 3:              subs    r1, r1, #1
1144                 bne     3b
1145                 teq     r2, #'\n'
1146                 moveq   r2, #'\r'
1147                 beq     2b
1148                 teq     r0, #0
1149                 bne     1b
1150                 mov     pc, lr
1151 @ putc corrupts {r0, r1, r2, r3}
1152 putc:
1153                 mov     r2, r0
1154                 mov     r0, #0
1155                 loadsp  r3, r1
1156                 b       2b
1157
1158 @ memdump corrupts {r0, r1, r2, r3, r10, r11, r12, lr}
1159 memdump:        mov     r12, r0
1160                 mov     r10, lr
1161                 mov     r11, #0
1162 2:              mov     r0, r11, lsl #2
1163                 add     r0, r0, r12
1164                 mov     r1, #8
1165                 bl      phex
1166                 mov     r0, #':'
1167                 bl      putc
1168 1:              mov     r0, #' '
1169                 bl      putc
1170                 ldr     r0, [r12, r11, lsl #2]
1171                 mov     r1, #8
1172                 bl      phex
1173                 and     r0, r11, #7
1174                 teq     r0, #3
1175                 moveq   r0, #' '
1176                 bleq    putc
1177                 and     r0, r11, #7
1178                 add     r11, r11, #1
1179                 teq     r0, #7
1180                 bne     1b
1181                 mov     r0, #'\n'
1182                 bl      putc
1183                 cmp     r11, #64
1184                 blt     2b
1185                 mov     pc, r10
1186 #endif
1187
1188                 .ltorg
1189 reloc_code_end:
1190
1191                 .align
1192                 .section ".stack", "aw", %nobits
1193 .L_user_stack:  .space  4096
1194 .L_user_stack_end: