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 #ifdef CONFIG_CPU_V6
  25                 .macro  loadsp, rb
  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
  32                 .endm
  33                 .macro  writeb, ch, rb
  34                 mcr     p14, 0, \ch, c8, c0, 0
  35                 .endm
  36 #else
  37                 .macro  loadsp, rb
  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
  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
  63                 mov     \rb, #0x50000000
  64                 add     \rb, \rb, #0x4000 * CONFIG_S3C_LOWLEVEL_UART_PORT
  65                 .endm
  66 #else
  67                 .macro  loadsp, rb
  68                 addruart \rb
  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 start:
 121                 .type   start,#function
 122                 .rept   8
 123                 mov     r0, r0
 124                 .endr
 125
 126                 b       1f
 127                 .word   0x016f2818              @ Magic numbers to help the loader
 128                 .word   start                   @ absolute load/run zImage address
 129                 .word   _edata                  @ zImage end address
 130 1:              mov     r7, r1                  @ save architecture ID
 131                 mov     r8, r2                  @ save atags pointer
 132
 133 #ifndef __ARM_ARCH_2__
 134                 /*
 135                  * Booting from Angel - need to enter SVC mode and disable
 136                  * FIQs/IRQs (numeric definitions from angel arm.h source).
 137                  * We only do this if we were in user mode on entry.
 138                  */
 139                 mrs     r2, cpsr                @ get current mode
 140                 tst     r2, #3                  @ not user?
 141                 bne     not_angel
 142                 mov     r0, #0x17               @ angel_SWIreason_EnterSVC
 143                 swi     0x123456                @ angel_SWI_ARM
 144 not_angel:
 145                 mrs     r2, cpsr                @ turn off interrupts to
 146                 orr     r2, r2, #0xc0           @ prevent angel from running
 147                 msr     cpsr_c, r2
 148 #else
 149                 teqp    pc, #0x0c000003         @ turn off interrupts
 150 #endif
 151
 152                 /*
 153                  * Note that some cache flushing and other stuff may
 154                  * be needed here - is there an Angel SWI call for this?
 155                  */
 156
 157                 /*
 158                  * some architecture specific code can be inserted
 159                  * by the linker here, but it should preserve r7, r8, and r9.
 160                  */
 161
 162                 .text
 163                 adr     r0, LC0
 164                 ldmia   r0, {r1, r2, r3, r4, r5, r6, ip, sp}
 165                 subs    r0, r0, r1              @ calculate the delta offset
 166
 167                                                 @ if delta is zero, we are
 168                 beq     not_relocated           @ running at the address we
 169                                                 @ were linked at.
 170
 171                 /*
 172                  * We're running at a different address.  We need to fix
 173                  * up various pointers:
 174                  *   r5 - zImage base address
 175                  *   r6 - GOT start
 176                  *   ip - GOT end
 177                  */
 178                 add     r5, r5, r0
 179                 add     r6, r6, r0
 180                 add     ip, ip, r0
 181
 182 #ifndef CONFIG_ZBOOT_ROM
 183                 /*
 184                  * If we're running fully PIC === CONFIG_ZBOOT_ROM = n,
 185                  * we need to fix up pointers into the BSS region.
 186                  *   r2 - BSS start
 187                  *   r3 - BSS end
 188                  *   sp - stack pointer
 189                  */
 190                 add     r2, r2, r0
 191                 add     r3, r3, r0
 192                 add     sp, sp, r0
 193
 194                 /*
 195                  * Relocate all entries in the GOT table.
 196                  */
 197 1:              ldr     r1, [r6, #0]            @ relocate entries in the GOT
 198                 add     r1, r1, r0              @ table.  This fixes up the
 199                 str     r1, [r6], #4            @ C references.
 200                 cmp     r6, ip
 201                 blo     1b
 202 #else
 203
 204                 /*
 205                  * Relocate entries in the GOT table.  We only relocate
 206                  * the entries that are outside the (relocated) BSS region.
 207                  */
 208 1:              ldr     r1, [r6, #0]            @ relocate entries in the GOT
 209                 cmp     r1, r2                  @ entry < bss_start ||
 210                 cmphs   r3, r1                  @ _end < entry
 211                 addlo   r1, r1, r0              @ table.  This fixes up the
 212                 str     r1, [r6], #4            @ C references.
 213                 cmp     r6, ip
 214                 blo     1b
 215 #endif
 216
 217 not_relocated:  mov     r0, #0
 218 1:              str     r0, [r2], #4            @ clear bss
 219                 str     r0, [r2], #4
 220                 str     r0, [r2], #4
 221                 str     r0, [r2], #4
 222                 cmp     r2, r3
 223                 blo     1b
 224
 225                 /*
 226                  * The C runtime environment should now be setup
 227                  * sufficiently.  Turn the cache on, set up some
 228                  * pointers, and start decompressing.
 229                  */
 230                 bl      cache_on
 231
 232                 mov     r1, sp                  @ malloc space above stack
 233                 add     r2, sp, #0x10000        @ 64k max
 234
 235 /*
 236  * Check to see if we will overwrite ourselves.
 237  *   r4 = final kernel address
 238  *   r5 = start of this image
 239  *   r2 = end of malloc space (and therefore this image)
 240  * We basically want:
 241  *   r4 >= r2 -> OK
 242  *   r4 + image length <= r5 -> OK
 243  */
 244                 cmp     r4, r2
 245                 bhs     wont_overwrite
 246                 sub     r3, sp, r5              @ > compressed kernel size
 247                 add     r0, r4, r3, lsl #2      @ allow for 4x expansion
 248                 cmp     r0, r5
 249                 bls     wont_overwrite
 250
 251                 mov     r5, r2                  @ decompress after malloc space
 252                 mov     r0, r5
 253                 mov     r3, r7
 254                 bl      decompress_kernel
 255
 256                 add     r0, r0, #127 + 128      @ alignment + stack
 257                 bic     r0, r0, #127            @ align the kernel length
 258 /*
 259  * r0     = decompressed kernel length
 260  * r1-r3  = unused
 261  * r4     = kernel execution address
 262  * r5     = decompressed kernel start
 263  * r6     = processor ID
 264  * r7     = architecture ID
 265  * r8     = atags pointer
 266  * r9-r14 = corrupted
 267  */
 268                 add     r1, r5, r0              @ end of decompressed kernel
 269                 adr     r2, reloc_start
 270                 ldr     r3, LC1
 271                 add     r3, r2, r3
 272 1:              ldmia   r2!, {r9 - r14}         @ copy relocation code
 273                 stmia   r1!, {r9 - r14}
 274                 ldmia   r2!, {r9 - r14}
 275                 stmia   r1!, {r9 - r14}
 276                 cmp     r2, r3
 277                 blo     1b
 278                 add     sp, r1, #128            @ relocate the stack
 279
 280                 bl      cache_clean_flush
 281                 add     pc, r5, r0              @ call relocation code
 282
 283 /*
 284  * We're not in danger of overwriting ourselves.  Do this the simple way.
 285  *
 286  * r4     = kernel execution address
 287  * r7     = architecture ID
 288  */
 289 wont_overwrite: mov     r0, r4
 290                 mov     r3, r7
 291                 bl      decompress_kernel
 292                 b       call_kernel
 293
 294                 .type   LC0, #object
 295 LC0:            .word   LC0                     @ r1
 296                 .word   __bss_start             @ r2
 297                 .word   _end                    @ r3
 298                 .word   zreladdr                @ r4
 299                 .word   _start                  @ r5
 300                 .word   _got_start              @ r6
 301                 .word   _got_end                @ ip
 302                 .word   user_stack+4096         @ sp
 303 LC1:            .word   reloc_end - reloc_start
 304                 .size   LC0, . - LC0
 305
 306 #ifdef CONFIG_ARCH_RPC
 307                 .globl  params
 308 params:         ldr     r0, =params_phys
 309                 mov     pc, lr
 310                 .ltorg
 311                 .align
 312 #endif
 313
 314 /*
 315  * Turn on the cache.  We need to setup some page tables so that we
 316  * can have both the I and D caches on.
 317  *
 318  * We place the page tables 16k down from the kernel execution address,
 319  * and we hope that nothing else is using it.  If we're using it, we
 320  * will go pop!
 321  *
 322  * On entry,
 323  *  r4 = kernel execution address
 324  *  r6 = processor ID
 325  *  r7 = architecture number
 326  *  r8 = atags pointer
 327  *  r9 = run-time address of "start"  (???)
 328  * On exit,
 329  *  r1, r2, r3, r9, r10, r12 corrupted
 330  * This routine must preserve:
 331  *  r4, r5, r6, r7, r8
 332  */
 333                 .align  5
 334 cache_on:       mov     r3, #8                  @ cache_on function
 335                 b       call_cache_fn
 336
 337 /*
 338  * Initialize the highest priority protection region, PR7
 339  * to cover all 32bit address and cacheable and bufferable.
 340  */
 341 __armv4_mpu_cache_on:
 342                 mov     r0, #0x3f               @ 4G, the whole
 343                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 0   @ PR7 Area Setting
 344                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 1
 345
 346                 mov     r0, #0x80               @ PR7
 347                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0   @ D-cache on
 348                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 1   @ I-cache on
 349                 mcr     p15, 0, r0, c3, c0, 0   @ write-buffer on
 350
 351                 mov     r0, #0xc000
 352                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 1   @ I-access permission
 353                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ D-access permission
 354
 355                 mov     r0, #0
 356                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
 357                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush(inval) I-Cache
 358                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush(inval) D-Cache
 359                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
 360                                                 @ ...I .... ..D. WC.M
 361                 orr     r0, r0, #0x002d         @ .... .... ..1. 11.1
 362                 orr     r0, r0, #0x1000         @ ...1 .... .... ....
 363
 364                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ write control reg
 365
 366                 mov     r0, #0
 367                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush(inval) I-Cache
 368                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush(inval) D-Cache
 369                 mov     pc, lr
 370
 371 __armv3_mpu_cache_on:
 372                 mov     r0, #0x3f               @ 4G, the whole
 373                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 0   @ PR7 Area Setting
 374
 375                 mov     r0, #0x80               @ PR7
 376                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0   @ cache on
 377                 mcr     p15, 0, r0, c3, c0, 0   @ write-buffer on
 378
 379                 mov     r0, #0xc000
 380                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ access permission
 381
 382                 mov     r0, #0
 383                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
 384                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
 385                                                 @ .... .... .... WC.M
 386                 orr     r0, r0, #0x000d         @ .... .... .... 11.1
 387                 mov     r0, #0
 388                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ write control reg
 389
 390                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
 391                 mov     pc, lr
 392
 393 __setup_mmu:    sub     r3, r4, #16384          @ Page directory size
 394                 bic     r3, r3, #0xff           @ Align the pointer
 395                 bic     r3, r3, #0x3f00
 396 /*
 397  * Initialise the page tables, turning on the cacheable and bufferable
 398  * bits for the RAM area only.
 399  */
 400                 mov     r0, r3
 401                 mov     r9, r0, lsr #18
 402                 mov     r9, r9, lsl #18         @ start of RAM
 403                 add     r10, r9, #0x10000000    @ a reasonable RAM size
 404                 mov     r1, #0x12
 405                 orr     r1, r1, #3 << 10
 406                 add     r2, r3, #16384
 407 1:              cmp     r1, r9                  @ if virt > start of RAM
 408                 orrhs   r1, r1, #0x0c           @ set cacheable, bufferable
 409                 cmp     r1, r10                 @ if virt > end of RAM
 410                 bichs   r1, r1, #0x0c           @ clear cacheable, bufferable
 411                 str     r1, [r0], #4            @ 1:1 mapping
 412                 add     r1, r1, #1048576
 413                 teq     r0, r2
 414                 bne     1b
 415 /*
 416  * If ever we are running from Flash, then we surely want the cache
 417  * to be enabled also for our execution instance...  We map 2MB of it
 418  * so there is no map overlap problem for up to 1 MB compressed kernel.
 419  * If the execution is in RAM then we would only be duplicating the above.
 420  */
 421                 mov     r1, #0x1e
 422                 orr     r1, r1, #3 << 10
 423                 mov     r2, pc, lsr #20
 424                 orr     r1, r1, r2, lsl #20
 425                 add     r0, r3, r2, lsl #2
 426                 str     r1, [r0], #4
 427                 add     r1, r1, #1048576
 428                 str     r1, [r0]
 429                 mov     pc, lr
 430 ENDPROC(__setup_mmu)
 431
 432 __armv4_mmu_cache_on:
 433                 mov     r12, lr
 434                 bl      __setup_mmu
 435                 mov     r0, #0
 436                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
 437                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush I,D TLBs
 438                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
 439                 orr     r0, r0, #0x5000         @ I-cache enable, RR cache replacement
 440                 orr     r0, r0, #0x0030
 441 #ifdef CONFIG_CPU_ENDIAN_BE8
 442                 orr     r0, r0, #1 << 25        @ big-endian page tables
 443 #endif
 444                 bl      __common_mmu_cache_on
 445                 mov     r0, #0
 446                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush I,D TLBs
 447                 mov     pc, r12
 448
 449 __armv7_mmu_cache_on:
 450                 mov     r12, lr
 451                 mrc     p15, 0, r11, c0, c1, 4  @ read ID_MMFR0
 452                 tst     r11, #0xf               @ VMSA
 453                 blne    __setup_mmu
 454                 mov     r0, #0
 455                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
 456                 tst     r11, #0xf               @ VMSA
 457                 mcrne   p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush I,D TLBs
 458                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
 459                 orr     r0, r0, #0x5000         @ I-cache enable, RR cache replacement
 460                 orr     r0, r0, #0x003c         @ write buffer
 461 #ifdef CONFIG_CPU_ENDIAN_BE8
 462                 orr     r0, r0, #1 << 25        @ big-endian page tables
 463 #endif
 464                 orrne   r0, r0, #1              @ MMU enabled
 465                 movne   r1, #-1
 466                 mcrne   p15, 0, r3, c2, c0, 0   @ load page table pointer
 467                 mcrne   p15, 0, r1, c3, c0, 0   @ load domain access control
 468                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ load control register
 469                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ and read it back
 470                 mov     r0, #0
 471                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 4   @ ISB
 472                 mov     pc, r12
 473
 474 __fa526_cache_on:
 475                 mov     r12, lr
 476                 bl      __setup_mmu
 477                 mov     r0, #0
 478                 mcr     p15, 0, r0, c7, c7, 0   @ Invalidate whole cache
 479                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
 480                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush UTLB
 481                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
 482                 orr     r0, r0, #0x1000         @ I-cache enable
 483                 bl      __common_mmu_cache_on
 484                 mov     r0, #0
 485                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush UTLB
 486                 mov     pc, r12
 487
 488 __arm6_mmu_cache_on:
 489                 mov     r12, lr
 490                 bl      __setup_mmu
 491                 mov     r0, #0
 492                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
 493                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
 494                 mov     r0, #0x30
 495                 bl      __common_mmu_cache_on
 496                 mov     r0, #0
 497                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
 498                 mov     pc, r12
 499
 500 __common_mmu_cache_on:
 501 #ifndef DEBUG
 502                 orr     r0, r0, #0x000d         @ Write buffer, mmu
 503 #endif
 504                 mov     r1, #-1
 505                 mcr     p15, 0, r3, c2, c0, 0   @ load page table pointer
 506                 mcr     p15, 0, r1, c3, c0, 0   @ load domain access control
 507                 b       1f
 508                 .align  5                       @ cache line aligned
 509 1:              mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ load control register
 510                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ and read it back to
 511                 sub     pc, lr, r0, lsr #32     @ properly flush pipeline
 512
 513 /*
 514  * All code following this line is relocatable.  It is relocated by
 515  * the above code to the end of the decompressed kernel image and
 516  * executed there.  During this time, we have no stacks.
 517  *
 518  * r0     = decompressed kernel length
 519  * r1-r3  = unused
 520  * r4     = kernel execution address
 521  * r5     = decompressed kernel start
 522  * r6     = processor ID
 523  * r7     = architecture ID
 524  * r8     = atags pointer
 525  * r9-r14 = corrupted
 526  */
 527                 .align  5
 528 reloc_start:    add     r9, r5, r0
 529                 sub     r9, r9, #128            @ do not copy the stack
 530                 debug_reloc_start
 531                 mov     r1, r4
 532 1:
 533                 .rept   4
 534                 ldmia   r5!, {r0, r2, r3, r10 - r14}    @ relocate kernel
 535                 stmia   r1!, {r0, r2, r3, r10 - r14}
 536                 .endr
 537
 538                 cmp     r5, r9
 539                 blo     1b
 540                 add     sp, r1, #128            @ relocate the stack
 541                 debug_reloc_end
 542
 543 call_kernel:    bl      cache_clean_flush
 544                 bl      cache_off
 545                 mov     r0, #0                  @ must be zero
 546                 mov     r1, r7                  @ restore architecture number
 547                 mov     r2, r8                  @ restore atags pointer
 548                 mov     pc, r4                  @ call kernel
 549
 550 /*
 551  * Here follow the relocatable cache support functions for the
 552  * various processors.  This is a generic hook for locating an
 553  * entry and jumping to an instruction at the specified offset
 554  * from the start of the block.  Please note this is all position
 555  * independent code.
 556  *
 557  *  r1  = corrupted
 558  *  r2  = corrupted
 559  *  r3  = block offset
 560  *  r6  = corrupted
 561  *  r12 = corrupted
 562  */
 563
 564 call_cache_fn:  adr     r12, proc_types
 565 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
 566                 mrc     p15, 0, r6, c0, c0      @ get processor ID
 567 #else
 568                 ldr     r6, =CONFIG_PROCESSOR_ID
 569 #endif
 570 1:              ldr     r1, [r12, #0]           @ get value
 571                 ldr     r2, [r12, #4]           @ get mask
 572                 eor     r1, r1, r6              @ (real ^ match)
 573                 tst     r1, r2                  @       & mask
 574                 addeq   pc, r12, r3             @ call cache function
 575                 add     r12, r12, #4*5
 576                 b       1b
 577
 578 /*
 579  * Table for cache operations.  This is basically:
 580  *   - CPU ID match
 581  *   - CPU ID mask
 582  *   - 'cache on' method instruction
 583  *   - 'cache off' method instruction
 584  *   - 'cache flush' method instruction
 585  *
 586  * We match an entry using: ((real_id ^ match) & mask) == 0
 587  *
 588  * Writethrough caches generally only need 'on' and 'off'
 589  * methods.  Writeback caches _must_ have the flush method
 590  * defined.
 591  */
 592                 .type   proc_types,#object
 593 proc_types:
 594                 .word   0x41560600              @ ARM6/610
 595                 .word   0xffffffe0
 596                 b       __arm6_mmu_cache_off    @ works, but slow
 597                 b       __arm6_mmu_cache_off
 598                 mov     pc, lr
 599 @               b       __arm6_mmu_cache_on             @ untested
 600 @               b       __arm6_mmu_cache_off
 601 @               b       __armv3_mmu_cache_flush
 602
 603                 .word   0x00000000              @ old ARM ID
 604                 .word   0x0000f000
 605                 mov     pc, lr
 606                 mov     pc, lr
 607                 mov     pc, lr
 608
 609                 .word   0x41007000              @ ARM7/710
 610                 .word   0xfff8fe00
 611                 b       __arm7_mmu_cache_off
 612                 b       __arm7_mmu_cache_off
 613                 mov     pc, lr
 614
 615                 .word   0x41807200              @ ARM720T (writethrough)
 616                 .word   0xffffff00
 617                 b       __armv4_mmu_cache_on
 618                 b       __armv4_mmu_cache_off
 619                 mov     pc, lr
 620
 621                 .word   0x41007400              @ ARM74x
 622                 .word   0xff00ff00
 623                 b       __armv3_mpu_cache_on
 624                 b       __armv3_mpu_cache_off
 625                 b       __armv3_mpu_cache_flush
 626
 627                 .word   0x41009400              @ ARM94x
 628                 .word   0xff00ff00
 629                 b       __armv4_mpu_cache_on
 630                 b       __armv4_mpu_cache_off
 631                 b       __armv4_mpu_cache_flush
 632
 633                 .word   0x00007000              @ ARM7 IDs
 634                 .word   0x0000f000
 635                 mov     pc, lr
 636                 mov     pc, lr
 637                 mov     pc, lr
 638
 639                 @ Everything from here on will be the new ID system.
 640
 641                 .word   0x4401a100              @ sa110 / sa1100
 642                 .word   0xffffffe0
 643                 b       __armv4_mmu_cache_on
 644                 b       __armv4_mmu_cache_off
 645                 b       __armv4_mmu_cache_flush
 646
 647                 .word   0x6901b110              @ sa1110
 648                 .word   0xfffffff0
 649                 b       __armv4_mmu_cache_on
 650                 b       __armv4_mmu_cache_off
 651                 b       __armv4_mmu_cache_flush
 652
 653                 .word   0x56056930
 654                 .word   0xff0ffff0              @ PXA935
 655                 b       __armv4_mmu_cache_on
 656                 b       __armv4_mmu_cache_off
 657                 b       __armv4_mmu_cache_flush
 658
 659                 .word   0x56158000              @ PXA168
 660                 .word   0xfffff000
 661                 b __armv4_mmu_cache_on
 662                 b __armv4_mmu_cache_off
 663                 b __armv5tej_mmu_cache_flush
 664
 665                 .word   0x56056930
 666                 .word   0xff0ffff0              @ PXA935
 667                 b       __armv4_mmu_cache_on
 668                 b       __armv4_mmu_cache_off
 669                 b       __armv4_mmu_cache_flush
 670
 671                 .word   0x56050000              @ Feroceon
 672                 .word   0xff0f0000
 673                 b       __armv4_mmu_cache_on
 674                 b       __armv4_mmu_cache_off
 675                 b       __armv5tej_mmu_cache_flush
 676
 677                 .word   0x66015261              @ FA526
 678                 .word   0xff01fff1
 679                 b       __fa526_cache_on
 680                 b       __armv4_mmu_cache_off
 681                 b       __fa526_cache_flush
 682
 683                 @ These match on the architecture ID
 684
 685                 .word   0x00020000              @ ARMv4T
 686                 .word   0x000f0000
 687                 b       __armv4_mmu_cache_on
 688                 b       __armv4_mmu_cache_off
 689                 b       __armv4_mmu_cache_flush
 690
 691                 .word   0x00050000              @ ARMv5TE
 692                 .word   0x000f0000
 693                 b       __armv4_mmu_cache_on
 694                 b       __armv4_mmu_cache_off
 695                 b       __armv4_mmu_cache_flush
 696
 697                 .word   0x00060000              @ ARMv5TEJ
 698                 .word   0x000f0000
 699                 b       __armv4_mmu_cache_on
 700                 b       __armv4_mmu_cache_off
 701                 b       __armv5tej_mmu_cache_flush
 702
 703                 .word   0x0007b000              @ ARMv6
 704                 .word   0x000ff000
 705                 b       __armv4_mmu_cache_on
 706                 b       __armv4_mmu_cache_off
 707                 b       __armv6_mmu_cache_flush
 708
 709                 .word   0x000f0000              @ new CPU Id
 710                 .word   0x000f0000
 711                 b       __armv7_mmu_cache_on
 712                 b       __armv7_mmu_cache_off
 713                 b       __armv7_mmu_cache_flush
 714
 715                 .word   0                       @ unrecognised type
 716                 .word   0
 717                 mov     pc, lr
 718                 mov     pc, lr
 719                 mov     pc, lr
 720
 721                 .size   proc_types, . - proc_types
 722
 723 /*
 724  * Turn off the Cache and MMU.  ARMv3 does not support
 725  * reading the control register, but ARMv4 does.
 726  *
 727  * On entry,  r6 = processor ID
 728  * On exit,   r0, r1, r2, r3, r12 corrupted
 729  * This routine must preserve: r4, r6, r7
 730  */
 731                 .align  5
 732 cache_off:      mov     r3, #12                 @ cache_off function
 733                 b       call_cache_fn
 734
 735 __armv4_mpu_cache_off:
 736                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
 737                 bic     r0, r0, #0x000d
 738                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0      @ turn MPU and cache off
 739                 mov     r0, #0
 740                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
 741                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush D-Cache
 742                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush I-Cache
 743                 mov     pc, lr
 744
 745 __armv3_mpu_cache_off:
 746                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
 747                 bic     r0, r0, #0x000d
 748                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ turn MPU and cache off
 749                 mov     r0, #0
 750                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
 751                 mov     pc, lr
 752
 753 __armv4_mmu_cache_off:
 754                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
 755                 bic     r0, r0, #0x000d
 756                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0      @ turn MMU and cache off
 757                 mov     r0, #0
 758                 mcr     p15, 0, r0, c7, c7      @ invalidate whole cache v4
 759                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7      @ invalidate whole TLB v4
 760                 mov     pc, lr
 761
 762 __armv7_mmu_cache_off:
 763                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
 764                 bic     r0, r0, #0x000d
 765                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0      @ turn MMU and cache off
 766                 mov     r12, lr
 767                 bl      __armv7_mmu_cache_flush
 768                 mov     r0, #0
 769                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ invalidate whole TLB
 770                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 6   @ invalidate BTC
 771                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ DSB
 772                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 4   @ ISB
 773                 mov     pc, r12
 774
 775 __arm6_mmu_cache_off:
 776                 mov     r0, #0x00000030         @ ARM6 control reg.
 777                 b       __armv3_mmu_cache_off
 778
 779 __arm7_mmu_cache_off:
 780                 mov     r0, #0x00000070         @ ARM7 control reg.
 781                 b       __armv3_mmu_cache_off
 782
 783 __armv3_mmu_cache_off:
 784                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ turn MMU and cache off
 785                 mov     r0, #0
 786                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
 787                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
 788                 mov     pc, lr
 789
 790 /*
 791  * Clean and flush the cache to maintain consistency.
 792  *
 793  * On entry,
 794  *  r6 = processor ID
 795  * On exit,
 796  *  r1, r2, r3, r11, r12 corrupted
 797  * This routine must preserve:
 798  *  r0, r4, r5, r6, r7
 799  */
 800                 .align  5
 801 cache_clean_flush:
 802                 mov     r3, #16
 803                 b       call_cache_fn
 804
 805 __armv4_mpu_cache_flush:
 806                 mov     r2, #1
 807                 mov     r3, #0
 808                 mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0   @ invalidate D cache
 809                 mov     r1, #7 << 5             @ 8 segments
 810 1:              orr     r3, r1, #63 << 26       @ 64 entries
 811 2:              mcr     p15, 0, r3, c7, c14, 2  @ clean & invalidate D index
 812                 subs    r3, r3, #1 << 26
 813                 bcs     2b                      @ entries 63 to 0
 814                 subs    r1, r1, #1 << 5
 815                 bcs     1b                      @ segments 7 to 0
 816
 817                 teq     r2, #0
 818                 mcrne   p15, 0, ip, c7, c5, 0   @ invalidate I cache
 819                 mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4  @ drain WB
 820                 mov     pc, lr
 821
 822 __fa526_cache_flush:
 823                 mov     r1, #0
 824                 mcr     p15, 0, r1, c7, c14, 0  @ clean and invalidate D cache
 825                 mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0   @ flush I cache
 826                 mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4  @ drain WB
 827                 mov     pc, lr
 828
 829 __armv6_mmu_cache_flush:
 830                 mov     r1, #0
 831                 mcr     p15, 0, r1, c7, c14, 0  @ clean+invalidate D
 832                 mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0   @ invalidate I+BTB
 833                 mcr     p15, 0, r1, c7, c15, 0  @ clean+invalidate unified
 834                 mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4  @ drain WB
 835                 mov     pc, lr
 836
 837 __armv7_mmu_cache_flush:
 838                 mrc     p15, 0, r10, c0, c1, 5  @ read ID_MMFR1
 839                 tst     r10, #0xf << 16         @ hierarchical cache (ARMv7)
 840                 mov     r10, #0
 841                 beq     hierarchical
 842                 mcr     p15, 0, r10, c7, c14, 0 @ clean+invalidate D
 843                 b       iflush
 844 hierarchical:
 845                 mcr     p15, 0, r10, c7, c10, 5 @ DMB
 846                 stmfd   sp!, {r0-r5, r7, r9, r11}
 847                 mrc     p15, 1, r0, c0, c0, 1   @ read clidr
 848                 ands    r3, r0, #0x7000000      @ extract loc from clidr
 849                 mov     r3, r3, lsr #23         @ left align loc bit field
 850                 beq     finished                @ if loc is 0, then no need to clean
 851                 mov     r10, #0                 @ start clean at cache level 0
 852 loop1:
 853                 add     r2, r10, r10, lsr #1    @ work out 3x current cache level
 854                 mov     r1, r0, lsr r2          @ extract cache type bits from clidr
 855                 and     r1, r1, #7              @ mask of the bits for current cache only
 856                 cmp     r1, #2                  @ see what cache we have at this level
 857                 blt     skip                    @ skip if no cache, or just i-cache
 858                 mcr     p15, 2, r10, c0, c0, 0  @ select current cache level in cssr
 859                 mcr     p15, 0, r10, c7, c5, 4  @ isb to sych the new cssr&csidr
 860                 mrc     p15, 1, r1, c0, c0, 0   @ read the new csidr
 861                 and     r2, r1, #7              @ extract the length of the cache lines
 862                 add     r2, r2, #4              @ add 4 (line length offset)
 863                 ldr     r4, =0x3ff
 864                 ands    r4, r4, r1, lsr #3      @ find maximum number on the way size
 865                 clz     r5, r4                  @ find bit position of way size increment
 866                 ldr     r7, =0x7fff
 867                 ands    r7, r7, r1, lsr #13     @ extract max number of the index size
 868 loop2:
 869                 mov     r9, r4                  @ create working copy of max way size
 870 loop3:
 871                 orr     r11, r10, r9, lsl r5    @ factor way and cache number into r11
 872                 orr     r11, r11, r7, lsl r2    @ factor index number into r11
 873                 mcr     p15, 0, r11, c7, c14, 2 @ clean & invalidate by set/way
 874                 subs    r9, r9, #1              @ decrement the way
 875                 bge     loop3
 876                 subs    r7, r7, #1              @ decrement the index
 877                 bge     loop2
 878 skip:
 879                 add     r10, r10, #2            @ increment cache number
 880                 cmp     r3, r10
 881                 bgt     loop1
 882 finished:
 883                 ldmfd   sp!, {r0-r5, r7, r9, r11}
 884                 mov     r10, #0                 @ swith back to cache level 0
 885                 mcr     p15, 2, r10, c0, c0, 0  @ select current cache level in cssr
 886 iflush:
 887                 mcr     p15, 0, r10, c7, c10, 4 @ DSB
 888                 mcr     p15, 0, r10, c7, c5, 0  @ invalidate I+BTB
 889                 mcr     p15, 0, r10, c7, c10, 4 @ DSB
 890                 mcr     p15, 0, r10, c7, c5, 4  @ ISB
 891                 mov     pc, lr
 892
 893 __armv5tej_mmu_cache_flush:
 894 1:              mrc     p15, 0, r15, c7, c14, 3 @ test,clean,invalidate D cache
 895                 bne     1b
 896                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush I cache
 897                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain WB
 898                 mov     pc, lr
 899
 900 __armv4_mmu_cache_flush:
 901                 mov     r2, #64*1024            @ default: 32K dcache size (*2)
 902                 mov     r11, #32                @ default: 32 byte line size
 903                 mrc     p15, 0, r3, c0, c0, 1   @ read cache type
 904                 teq     r3, r6                  @ cache ID register present?
 905                 beq     no_cache_id
 906                 mov     r1, r3, lsr #18
 907                 and     r1, r1, #7
 908                 mov     r2, #1024
 909                 mov     r2, r2, lsl r1          @ base dcache size *2
 910                 tst     r3, #1 << 14            @ test M bit
 911                 addne   r2, r2, r2, lsr #1      @ +1/2 size if M == 1
 912                 mov     r3, r3, lsr #12
 913                 and     r3, r3, #3
 914                 mov     r11, #8
 915                 mov     r11, r11, lsl r3        @ cache line size in bytes
 916 no_cache_id:
 917                 bic     r1, pc, #63             @ align to longest cache line
 918                 add     r2, r1, r2
 919 1:              ldr     r3, [r1], r11           @ s/w flush D cache
 920                 teq     r1, r2
 921                 bne     1b
 922
 923                 mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0   @ flush I cache
 924                 mcr     p15, 0, r1, c7, c6, 0   @ flush D cache
 925                 mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4  @ drain WB
 926                 mov     pc, lr
 927
 928 __armv3_mmu_cache_flush:
 929 __armv3_mpu_cache_flush:
 930                 mov     r1, #0
 931                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
 932                 mov     pc, lr
 933
 934 /*
 935  * Various debugging routines for printing hex characters and
 936  * memory, which again must be relocatable.
 937  */
 938 #ifdef DEBUG
 939                 .type   phexbuf,#object
 940 phexbuf:        .space  12
 941                 .size   phexbuf, . - phexbuf
 942
 943 phex:           adr     r3, phexbuf
 944                 mov     r2, #0
 945                 strb    r2, [r3, r1]
 946 1:              subs    r1, r1, #1
 947                 movmi   r0, r3
 948                 bmi     puts
 949                 and     r2, r0, #15
 950                 mov     r0, r0, lsr #4
 951                 cmp     r2, #10
 952                 addge   r2, r2, #7
 953                 add     r2, r2, #'0'
 954                 strb    r2, [r3, r1]
 955                 b       1b
 956
 957 puts:           loadsp  r3
 958 1:              ldrb    r2, [r0], #1
 959                 teq     r2, #0
 960                 moveq   pc, lr
 961 2:              writeb  r2, r3
 962                 mov     r1, #0x00020000
 963 3:              subs    r1, r1, #1
 964                 bne     3b
 965                 teq     r2, #'\n'
 966                 moveq   r2, #'\r'
 967                 beq     2b
 968                 teq     r0, #0
 969                 bne     1b
 970                 mov     pc, lr
 971 putc:
 972                 mov     r2, r0
 973                 mov     r0, #0
 974                 loadsp  r3
 975                 b       2b
 976
 977 memdump:        mov     r12, r0
 978                 mov     r10, lr
 979                 mov     r11, #0
 980 2:              mov     r0, r11, lsl #2
 981                 add     r0, r0, r12
 982                 mov     r1, #8
 983                 bl      phex
 984                 mov     r0, #':'
 985                 bl      putc
 986 1:              mov     r0, #' '
 987                 bl      putc
 988                 ldr     r0, [r12, r11, lsl #2]
 989                 mov     r1, #8
 990                 bl      phex
 991                 and     r0, r11, #7
 992                 teq     r0, #3
 993                 moveq   r0, #' '
 994                 bleq    putc
 995                 and     r0, r11, #7
 996                 add     r11, r11, #1
 997                 teq     r0, #7
 998                 bne     1b
 999                 mov     r0, #'\n'
1000                 bl      putc
1001                 cmp     r11, #64
1002                 blt     2b
1003                 mov     pc, r10
1004 #endif
1005
1006                 .ltorg
1007 reloc_end:
1008
1009                 .align
1010                 .section ".stack", "w"
1011 user_stack:     .space  4096