Merge branch 'for-linus' of git://git.infradead.org/users/eparis/selinux into for...
[pandora-kernel.git] / arch / arm / kernel / head.S
1 /*
2  *  linux/arch/arm/kernel/head.S
3  *
4  *  Copyright (C) 1994-2002 Russell King
5  *  Copyright (c) 2003 ARM Limited
6  *  All Rights Reserved
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
10  * published by the Free Software Foundation.
11  *
12  *  Kernel startup code for all 32-bit CPUs
13  */
14 #include <linux/linkage.h>
15 #include <linux/init.h>
16
17 #include <asm/assembler.h>
18 #include <asm/domain.h>
19 #include <asm/ptrace.h>
20 #include <asm/asm-offsets.h>
21 #include <asm/memory.h>
22 #include <asm/thread_info.h>
23 #include <asm/system.h>
24
25 #ifdef CONFIG_DEBUG_LL
26 #include <mach/debug-macro.S>
27 #endif
28
29 /*
30  * swapper_pg_dir is the virtual address of the initial page table.
31  * We place the page tables 16K below KERNEL_RAM_VADDR.  Therefore, we must
32  * make sure that KERNEL_RAM_VADDR is correctly set.  Currently, we expect
33  * the least significant 16 bits to be 0x8000, but we could probably
34  * relax this restriction to KERNEL_RAM_VADDR >= PAGE_OFFSET + 0x4000.
35  */
36 #define KERNEL_RAM_VADDR        (PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET)
37 #if (KERNEL_RAM_VADDR & 0xffff) != 0x8000
38 #error KERNEL_RAM_VADDR must start at 0xXXXX8000
39 #endif
40
41         .globl  swapper_pg_dir
42         .equ    swapper_pg_dir, KERNEL_RAM_VADDR - 0x4000
43
44         .macro  pgtbl, rd, phys
45         add     \rd, \phys, #TEXT_OFFSET - 0x4000
46         .endm
47
48 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
49 #define KERNEL_START    XIP_VIRT_ADDR(CONFIG_XIP_PHYS_ADDR)
50 #define KERNEL_END      _edata_loc
51 #else
52 #define KERNEL_START    KERNEL_RAM_VADDR
53 #define KERNEL_END      _end
54 #endif
55
56 /*
57  * Kernel startup entry point.
58  * ---------------------------
59  *
60  * This is normally called from the decompressor code.  The requirements
61  * are: MMU = off, D-cache = off, I-cache = dont care, r0 = 0,
62  * r1 = machine nr, r2 = atags or dtb pointer.
63  *
64  * This code is mostly position independent, so if you link the kernel at
65  * 0xc0008000, you call this at __pa(0xc0008000).
66  *
67  * See linux/arch/arm/tools/mach-types for the complete list of machine
68  * numbers for r1.
69  *
70  * We're trying to keep crap to a minimum; DO NOT add any machine specific
71  * crap here - that's what the boot loader (or in extreme, well justified
72  * circumstances, zImage) is for.
73  */
74         __HEAD
75 ENTRY(stext)
76         setmode PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE, r9 @ ensure svc mode
77                                                 @ and irqs disabled
78         mrc     p15, 0, r9, c0, c0              @ get processor id
79         bl      __lookup_processor_type         @ r5=procinfo r9=cpuid
80         movs    r10, r5                         @ invalid processor (r5=0)?
81  THUMB( it      eq )            @ force fixup-able long branch encoding
82         beq     __error_p                       @ yes, error 'p'
83
84 #ifndef CONFIG_XIP_KERNEL
85         adr     r3, 2f
86         ldmia   r3, {r4, r8}
87         sub     r4, r3, r4                      @ (PHYS_OFFSET - PAGE_OFFSET)
88         add     r8, r8, r4                      @ PHYS_OFFSET
89 #else
90         ldr     r8, =PLAT_PHYS_OFFSET
91 #endif
92
93         /*
94          * r1 = machine no, r2 = atags or dtb,
95          * r8 = phys_offset, r9 = cpuid, r10 = procinfo
96          */
97         bl      __vet_atags
98 #ifdef CONFIG_SMP_ON_UP
99         bl      __fixup_smp
100 #endif
101 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT
102         bl      __fixup_pv_table
103 #endif
104         bl      __create_page_tables
105
106         /*
107          * The following calls CPU specific code in a position independent
108          * manner.  See arch/arm/mm/proc-*.S for details.  r10 = base of
109          * xxx_proc_info structure selected by __lookup_processor_type
110          * above.  On return, the CPU will be ready for the MMU to be
111          * turned on, and r0 will hold the CPU control register value.
112          */
113         ldr     r13, =__mmap_switched           @ address to jump to after
114                                                 @ mmu has been enabled
115         adr     lr, BSYM(1f)                    @ return (PIC) address
116         mov     r8, r4                          @ set TTBR1 to swapper_pg_dir
117  ARM(   add     pc, r10, #PROCINFO_INITFUNC     )
118  THUMB( add     r12, r10, #PROCINFO_INITFUNC    )
119  THUMB( mov     pc, r12                         )
120 1:      b       __enable_mmu
121 ENDPROC(stext)
122         .ltorg
123 #ifndef CONFIG_XIP_KERNEL
124 2:      .long   .
125         .long   PAGE_OFFSET
126 #endif
127
128 /*
129  * Setup the initial page tables.  We only setup the barest
130  * amount which are required to get the kernel running, which
131  * generally means mapping in the kernel code.
132  *
133  * r8 = phys_offset, r9 = cpuid, r10 = procinfo
134  *
135  * Returns:
136  *  r0, r3, r5-r7 corrupted
137  *  r4 = physical page table address
138  */
139 __create_page_tables:
140         pgtbl   r4, r8                          @ page table address
141
142         /*
143          * Clear the 16K level 1 swapper page table
144          */
145         mov     r0, r4
146         mov     r3, #0
147         add     r6, r0, #0x4000
148 1:      str     r3, [r0], #4
149         str     r3, [r0], #4
150         str     r3, [r0], #4
151         str     r3, [r0], #4
152         teq     r0, r6
153         bne     1b
154
155         ldr     r7, [r10, #PROCINFO_MM_MMUFLAGS] @ mm_mmuflags
156
157         /*
158          * Create identity mapping to cater for __enable_mmu.
159          * This identity mapping will be removed by paging_init().
160          */
161         adr     r0, __enable_mmu_loc
162         ldmia   r0, {r3, r5, r6}
163         sub     r0, r0, r3                      @ virt->phys offset
164         add     r5, r5, r0                      @ phys __enable_mmu
165         add     r6, r6, r0                      @ phys __enable_mmu_end
166         mov     r5, r5, lsr #20
167         mov     r6, r6, lsr #20
168
169 1:      orr     r3, r7, r5, lsl #20             @ flags + kernel base
170         str     r3, [r4, r5, lsl #2]            @ identity mapping
171         teq     r5, r6
172         addne   r5, r5, #1                      @ next section
173         bne     1b
174
175         /*
176          * Now setup the pagetables for our kernel direct
177          * mapped region.
178          */
179         mov     r3, pc
180         mov     r3, r3, lsr #20
181         orr     r3, r7, r3, lsl #20
182         add     r0, r4,  #(KERNEL_START & 0xff000000) >> 18
183         str     r3, [r0, #(KERNEL_START & 0x00f00000) >> 18]!
184         ldr     r6, =(KERNEL_END - 1)
185         add     r0, r0, #4
186         add     r6, r4, r6, lsr #18
187 1:      cmp     r0, r6
188         add     r3, r3, #1 << 20
189         strls   r3, [r0], #4
190         bls     1b
191
192 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
193         /*
194          * Map some ram to cover our .data and .bss areas.
195          */
196         add     r3, r8, #TEXT_OFFSET
197         orr     r3, r3, r7
198         add     r0, r4,  #(KERNEL_RAM_VADDR & 0xff000000) >> 18
199         str     r3, [r0, #(KERNEL_RAM_VADDR & 0x00f00000) >> 18]!
200         ldr     r6, =(_end - 1)
201         add     r0, r0, #4
202         add     r6, r4, r6, lsr #18
203 1:      cmp     r0, r6
204         add     r3, r3, #1 << 20
205         strls   r3, [r0], #4
206         bls     1b
207 #endif
208
209         /*
210          * Then map boot params address in r2 or
211          * the first 1MB of ram if boot params address is not specified.
212          */
213         mov     r0, r2, lsr #20
214         movs    r0, r0, lsl #20
215         moveq   r0, r8
216         sub     r3, r0, r8
217         add     r3, r3, #PAGE_OFFSET
218         add     r3, r4, r3, lsr #18
219         orr     r6, r7, r0
220         str     r6, [r3]
221
222 #ifdef CONFIG_DEBUG_LL
223 #ifndef CONFIG_DEBUG_ICEDCC
224         /*
225          * Map in IO space for serial debugging.
226          * This allows debug messages to be output
227          * via a serial console before paging_init.
228          */
229         addruart r7, r3
230
231         mov     r3, r3, lsr #20
232         mov     r3, r3, lsl #2
233
234         add     r0, r4, r3
235         rsb     r3, r3, #0x4000                 @ PTRS_PER_PGD*sizeof(long)
236         cmp     r3, #0x0800                     @ limit to 512MB
237         movhi   r3, #0x0800
238         add     r6, r0, r3
239         mov     r3, r7, lsr #20
240         ldr     r7, [r10, #PROCINFO_IO_MMUFLAGS] @ io_mmuflags
241         orr     r3, r7, r3, lsl #20
242 1:      str     r3, [r0], #4
243         add     r3, r3, #1 << 20
244         teq     r0, r6
245         bne     1b
246
247 #else /* CONFIG_DEBUG_ICEDCC */
248         /* we don't need any serial debugging mappings for ICEDCC */
249         ldr     r7, [r10, #PROCINFO_IO_MMUFLAGS] @ io_mmuflags
250 #endif /* !CONFIG_DEBUG_ICEDCC */
251
252 #if defined(CONFIG_ARCH_NETWINDER) || defined(CONFIG_ARCH_CATS)
253         /*
254          * If we're using the NetWinder or CATS, we also need to map
255          * in the 16550-type serial port for the debug messages
256          */
257         add     r0, r4, #0xff000000 >> 18
258         orr     r3, r7, #0x7c000000
259         str     r3, [r0]
260 #endif
261 #ifdef CONFIG_ARCH_RPC
262         /*
263          * Map in screen at 0x02000000 & SCREEN2_BASE
264          * Similar reasons here - for debug.  This is
265          * only for Acorn RiscPC architectures.
266          */
267         add     r0, r4, #0x02000000 >> 18
268         orr     r3, r7, #0x02000000
269         str     r3, [r0]
270         add     r0, r4, #0xd8000000 >> 18
271         str     r3, [r0]
272 #endif
273 #endif
274         mov     pc, lr
275 ENDPROC(__create_page_tables)
276         .ltorg
277         .align
278 __enable_mmu_loc:
279         .long   .
280         .long   __enable_mmu
281         .long   __enable_mmu_end
282
283 #if defined(CONFIG_SMP)
284         __CPUINIT
285 ENTRY(secondary_startup)
286         /*
287          * Common entry point for secondary CPUs.
288          *
289          * Ensure that we're in SVC mode, and IRQs are disabled.  Lookup
290          * the processor type - there is no need to check the machine type
291          * as it has already been validated by the primary processor.
292          */
293         setmode PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE, r9
294         mrc     p15, 0, r9, c0, c0              @ get processor id
295         bl      __lookup_processor_type
296         movs    r10, r5                         @ invalid processor?
297         moveq   r0, #'p'                        @ yes, error 'p'
298  THUMB( it      eq )            @ force fixup-able long branch encoding
299         beq     __error_p
300
301         /*
302          * Use the page tables supplied from  __cpu_up.
303          */
304         adr     r4, __secondary_data
305         ldmia   r4, {r5, r7, r12}               @ address to jump to after
306         sub     lr, r4, r5                      @ mmu has been enabled
307         ldr     r4, [r7, lr]                    @ get secondary_data.pgdir
308         add     r7, r7, #4
309         ldr     r8, [r7, lr]                    @ get secondary_data.swapper_pg_dir
310         adr     lr, BSYM(__enable_mmu)          @ return address
311         mov     r13, r12                        @ __secondary_switched address
312  ARM(   add     pc, r10, #PROCINFO_INITFUNC     ) @ initialise processor
313                                                   @ (return control reg)
314  THUMB( add     r12, r10, #PROCINFO_INITFUNC    )
315  THUMB( mov     pc, r12                         )
316 ENDPROC(secondary_startup)
317
318         /*
319          * r6  = &secondary_data
320          */
321 ENTRY(__secondary_switched)
322         ldr     sp, [r7, #4]                    @ get secondary_data.stack
323         mov     fp, #0
324         b       secondary_start_kernel
325 ENDPROC(__secondary_switched)
326
327         .align
328
329         .type   __secondary_data, %object
330 __secondary_data:
331         .long   .
332         .long   secondary_data
333         .long   __secondary_switched
334 #endif /* defined(CONFIG_SMP) */
335
336
337
338 /*
339  * Setup common bits before finally enabling the MMU.  Essentially
340  * this is just loading the page table pointer and domain access
341  * registers.
342  *
343  *  r0  = cp#15 control register
344  *  r1  = machine ID
345  *  r2  = atags or dtb pointer
346  *  r4  = page table pointer
347  *  r9  = processor ID
348  *  r13 = *virtual* address to jump to upon completion
349  */
350 __enable_mmu:
351 #ifdef CONFIG_ALIGNMENT_TRAP
352         orr     r0, r0, #CR_A
353 #else
354         bic     r0, r0, #CR_A
355 #endif
356 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
357         bic     r0, r0, #CR_C
358 #endif
359 #ifdef CONFIG_CPU_BPREDICT_DISABLE
360         bic     r0, r0, #CR_Z
361 #endif
362 #ifdef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
363         bic     r0, r0, #CR_I
364 #endif
365         mov     r5, #(domain_val(DOMAIN_USER, DOMAIN_MANAGER) | \
366                       domain_val(DOMAIN_KERNEL, DOMAIN_MANAGER) | \
367                       domain_val(DOMAIN_TABLE, DOMAIN_MANAGER) | \
368                       domain_val(DOMAIN_IO, DOMAIN_CLIENT))
369         mcr     p15, 0, r5, c3, c0, 0           @ load domain access register
370         mcr     p15, 0, r4, c2, c0, 0           @ load page table pointer
371         b       __turn_mmu_on
372 ENDPROC(__enable_mmu)
373
374 /*
375  * Enable the MMU.  This completely changes the structure of the visible
376  * memory space.  You will not be able to trace execution through this.
377  * If you have an enquiry about this, *please* check the linux-arm-kernel
378  * mailing list archives BEFORE sending another post to the list.
379  *
380  *  r0  = cp#15 control register
381  *  r1  = machine ID
382  *  r2  = atags or dtb pointer
383  *  r9  = processor ID
384  *  r13 = *virtual* address to jump to upon completion
385  *
386  * other registers depend on the function called upon completion
387  */
388         .align  5
389 __turn_mmu_on:
390         mov     r0, r0
391         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ write control reg
392         mrc     p15, 0, r3, c0, c0, 0           @ read id reg
393         mov     r3, r3
394         mov     r3, r13
395         mov     pc, r3
396 __enable_mmu_end:
397 ENDPROC(__turn_mmu_on)
398
399
400 #ifdef CONFIG_SMP_ON_UP
401         __INIT
402 __fixup_smp:
403         and     r3, r9, #0x000f0000     @ architecture version
404         teq     r3, #0x000f0000         @ CPU ID supported?
405         bne     __fixup_smp_on_up       @ no, assume UP
406
407         bic     r3, r9, #0x00ff0000
408         bic     r3, r3, #0x0000000f     @ mask 0xff00fff0
409         mov     r4, #0x41000000
410         orr     r4, r4, #0x0000b000
411         orr     r4, r4, #0x00000020     @ val 0x4100b020
412         teq     r3, r4                  @ ARM 11MPCore?
413         moveq   pc, lr                  @ yes, assume SMP
414
415         mrc     p15, 0, r0, c0, c0, 5   @ read MPIDR
416         and     r0, r0, #0xc0000000     @ multiprocessing extensions and
417         teq     r0, #0x80000000         @ not part of a uniprocessor system?
418         moveq   pc, lr                  @ yes, assume SMP
419
420 __fixup_smp_on_up:
421         adr     r0, 1f
422         ldmia   r0, {r3 - r5}
423         sub     r3, r0, r3
424         add     r4, r4, r3
425         add     r5, r5, r3
426         b       __do_fixup_smp_on_up
427 ENDPROC(__fixup_smp)
428
429         .align
430 1:      .word   .
431         .word   __smpalt_begin
432         .word   __smpalt_end
433
434         .pushsection .data
435         .globl  smp_on_up
436 smp_on_up:
437         ALT_SMP(.long   1)
438         ALT_UP(.long    0)
439         .popsection
440 #endif
441
442         .text
443 __do_fixup_smp_on_up:
444         cmp     r4, r5
445         movhs   pc, lr
446         ldmia   r4!, {r0, r6}
447  ARM(   str     r6, [r0, r3]    )
448  THUMB( add     r0, r0, r3      )
449 #ifdef __ARMEB__
450  THUMB( mov     r6, r6, ror #16 )       @ Convert word order for big-endian.
451 #endif
452  THUMB( strh    r6, [r0], #2    )       @ For Thumb-2, store as two halfwords
453  THUMB( mov     r6, r6, lsr #16 )       @ to be robust against misaligned r3.
454  THUMB( strh    r6, [r0]        )
455         b       __do_fixup_smp_on_up
456 ENDPROC(__do_fixup_smp_on_up)
457
458 ENTRY(fixup_smp)
459         stmfd   sp!, {r4 - r6, lr}
460         mov     r4, r0
461         add     r5, r0, r1
462         mov     r3, #0
463         bl      __do_fixup_smp_on_up
464         ldmfd   sp!, {r4 - r6, pc}
465 ENDPROC(fixup_smp)
466
467 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT
468
469 /* __fixup_pv_table - patch the stub instructions with the delta between
470  * PHYS_OFFSET and PAGE_OFFSET, which is assumed to be 16MiB aligned and
471  * can be expressed by an immediate shifter operand. The stub instruction
472  * has a form of '(add|sub) rd, rn, #imm'.
473  */
474         __HEAD
475 __fixup_pv_table:
476         adr     r0, 1f
477         ldmia   r0, {r3-r5, r7}
478         sub     r3, r0, r3      @ PHYS_OFFSET - PAGE_OFFSET
479         add     r4, r4, r3      @ adjust table start address
480         add     r5, r5, r3      @ adjust table end address
481         add     r7, r7, r3      @ adjust __pv_phys_offset address
482         str     r8, [r7]        @ save computed PHYS_OFFSET to __pv_phys_offset
483 #ifndef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT_16BIT
484         mov     r6, r3, lsr #24 @ constant for add/sub instructions
485         teq     r3, r6, lsl #24 @ must be 16MiB aligned
486 #else
487         mov     r6, r3, lsr #16 @ constant for add/sub instructions
488         teq     r3, r6, lsl #16 @ must be 64kiB aligned
489 #endif
490 THUMB(  it      ne              @ cross section branch )
491         bne     __error
492         str     r6, [r7, #4]    @ save to __pv_offset
493         b       __fixup_a_pv_table
494 ENDPROC(__fixup_pv_table)
495
496         .align
497 1:      .long   .
498         .long   __pv_table_begin
499         .long   __pv_table_end
500 2:      .long   __pv_phys_offset
501
502         .text
503 __fixup_a_pv_table:
504 #ifdef CONFIG_THUMB2_KERNEL
505 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT_16BIT
506         lsls    r0, r6, #24
507         lsr     r6, #8
508         beq     1f
509         clz     r7, r0
510         lsr     r0, #24
511         lsl     r0, r7
512         bic     r0, 0x0080
513         lsrs    r7, #1
514         orrcs   r0, #0x0080
515         orr     r0, r0, r7, lsl #12
516 #endif
517 1:      lsls    r6, #24
518         beq     4f
519         clz     r7, r6
520         lsr     r6, #24
521         lsl     r6, r7
522         bic     r6, #0x0080
523         lsrs    r7, #1
524         orrcs   r6, #0x0080
525         orr     r6, r6, r7, lsl #12
526         orr     r6, #0x4000
527         b       4f
528 2:      @ at this point the C flag is always clear
529         add     r7, r3
530 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT_16BIT
531         ldrh    ip, [r7]
532         tst     ip, 0x0400      @ the i bit tells us LS or MS byte
533         beq     3f
534         cmp     r0, #0          @ set C flag, and ...
535         biceq   ip, 0x0400      @ immediate zero value has a special encoding
536         streqh  ip, [r7]        @ that requires the i bit cleared
537 #endif
538 3:      ldrh    ip, [r7, #2]
539         and     ip, 0x8f00
540         orrcc   ip, r6  @ mask in offset bits 31-24
541         orrcs   ip, r0  @ mask in offset bits 23-16
542         strh    ip, [r7, #2]
543 4:      cmp     r4, r5
544         ldrcc   r7, [r4], #4    @ use branch for delay slot
545         bcc     2b
546         bx      lr
547 #else
548 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT_16BIT
549         and     r0, r6, #255    @ offset bits 23-16
550         mov     r6, r6, lsr #8  @ offset bits 31-24
551 #else
552         mov     r0, #0          @ just in case...
553 #endif
554         b       3f
555 2:      ldr     ip, [r7, r3]
556         bic     ip, ip, #0x000000ff
557         tst     ip, #0x400      @ rotate shift tells us LS or MS byte
558         orrne   ip, ip, r6      @ mask in offset bits 31-24
559         orreq   ip, ip, r0      @ mask in offset bits 23-16
560         str     ip, [r7, r3]
561 3:      cmp     r4, r5
562         ldrcc   r7, [r4], #4    @ use branch for delay slot
563         bcc     2b
564         mov     pc, lr
565 #endif
566 ENDPROC(__fixup_a_pv_table)
567
568 ENTRY(fixup_pv_table)
569         stmfd   sp!, {r4 - r7, lr}
570         ldr     r2, 2f                  @ get address of __pv_phys_offset
571         mov     r3, #0                  @ no offset
572         mov     r4, r0                  @ r0 = table start
573         add     r5, r0, r1              @ r1 = table size
574         ldr     r6, [r2, #4]            @ get __pv_offset
575         bl      __fixup_a_pv_table
576         ldmfd   sp!, {r4 - r7, pc}
577 ENDPROC(fixup_pv_table)
578
579         .align
580 2:      .long   __pv_phys_offset
581
582         .data
583         .globl  __pv_phys_offset
584         .type   __pv_phys_offset, %object
585 __pv_phys_offset:
586         .long   0
587         .size   __pv_phys_offset, . - __pv_phys_offset
588 __pv_offset:
589         .long   0
590 #endif
591
592 #include "head-common.S"