Merge remote branch 'kumar/merge' into merge
[pandora-kernel.git] / arch / powerpc / kernel / exceptions-64e.S
1 /*
2  *  Boot code and exception vectors for Book3E processors
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Ben. Herrenschmidt (benh@kernel.crashing.org), IBM Corp.
5  *
6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
7  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
8  *  as published by the Free Software Foundation; either version
9  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
10  */
11
12 #include <linux/threads.h>
13 #include <asm/reg.h>
14 #include <asm/page.h>
15 #include <asm/ppc_asm.h>
16 #include <asm/asm-offsets.h>
17 #include <asm/cputable.h>
18 #include <asm/setup.h>
19 #include <asm/thread_info.h>
20 #include <asm/exception-64e.h>
21 #include <asm/bug.h>
22 #include <asm/irqflags.h>
23 #include <asm/ptrace.h>
24 #include <asm/ppc-opcode.h>
25 #include <asm/mmu.h>
26
27 /* XXX This will ultimately add space for a special exception save
28  *     structure used to save things like SRR0/SRR1, SPRGs, MAS, etc...
29  *     when taking special interrupts. For now we don't support that,
30  *     special interrupts from within a non-standard level will probably
31  *     blow you up
32  */
33 #define SPECIAL_EXC_FRAME_SIZE  INT_FRAME_SIZE
34
35 /* Exception prolog code for all exceptions */
36 #define EXCEPTION_PROLOG(n, type, addition)                                 \
37         mtspr   SPRN_SPRG_##type##_SCRATCH,r13; /* get spare registers */   \
38         mfspr   r13,SPRN_SPRG_PACA;     /* get PACA */                      \
39         std     r10,PACA_EX##type+EX_R10(r13);                              \
40         std     r11,PACA_EX##type+EX_R11(r13);                              \
41         mfcr    r10;                    /* save CR */                       \
42         addition;                       /* additional code for that exc. */ \
43         std     r1,PACA_EX##type+EX_R1(r13); /* save old r1 in the PACA */  \
44         stw     r10,PACA_EX##type+EX_CR(r13); /* save old CR in the PACA */ \
45         mfspr   r11,SPRN_##type##_SRR1;/* what are we coming from */        \
46         type##_SET_KSTACK;              /* get special stack if necessary */\
47         andi.   r10,r11,MSR_PR;         /* save stack pointer */            \
48         beq     1f;                     /* branch around if supervisor */   \
49         ld      r1,PACAKSAVE(r13);      /* get kernel stack coming from usr */\
50 1:      cmpdi   cr1,r1,0;               /* check if SP makes sense */       \
51         bge-    cr1,exc_##n##_bad_stack;/* bad stack (TODO: out of line) */ \
52         mfspr   r10,SPRN_##type##_SRR0; /* read SRR0 before touching stack */
53
54 /* Exception type-specific macros */
55 #define GEN_SET_KSTACK                                                      \
56         subi    r1,r1,INT_FRAME_SIZE;   /* alloc frame on kernel stack */
57 #define SPRN_GEN_SRR0   SPRN_SRR0
58 #define SPRN_GEN_SRR1   SPRN_SRR1
59
60 #define CRIT_SET_KSTACK                                                     \
61         ld      r1,PACA_CRIT_STACK(r13);                                    \
62         subi    r1,r1,SPECIAL_EXC_FRAME_SIZE;
63 #define SPRN_CRIT_SRR0  SPRN_CSRR0
64 #define SPRN_CRIT_SRR1  SPRN_CSRR1
65
66 #define DBG_SET_KSTACK                                                      \
67         ld      r1,PACA_DBG_STACK(r13);                                     \
68         subi    r1,r1,SPECIAL_EXC_FRAME_SIZE;
69 #define SPRN_DBG_SRR0   SPRN_DSRR0
70 #define SPRN_DBG_SRR1   SPRN_DSRR1
71
72 #define MC_SET_KSTACK                                                       \
73         ld      r1,PACA_MC_STACK(r13);                                      \
74         subi    r1,r1,SPECIAL_EXC_FRAME_SIZE;
75 #define SPRN_MC_SRR0    SPRN_MCSRR0
76 #define SPRN_MC_SRR1    SPRN_MCSRR1
77
78 #define NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(n, addition)                                \
79         EXCEPTION_PROLOG(n, GEN, addition##_GEN)
80
81 #define CRIT_EXCEPTION_PROLOG(n, addition)                                  \
82         EXCEPTION_PROLOG(n, CRIT, addition##_CRIT)
83
84 #define DBG_EXCEPTION_PROLOG(n, addition)                                   \
85         EXCEPTION_PROLOG(n, DBG, addition##_DBG)
86
87 #define MC_EXCEPTION_PROLOG(n, addition)                                    \
88         EXCEPTION_PROLOG(n, MC, addition##_MC)
89
90
91 /* Variants of the "addition" argument for the prolog
92  */
93 #define PROLOG_ADDITION_NONE_GEN
94 #define PROLOG_ADDITION_NONE_CRIT
95 #define PROLOG_ADDITION_NONE_DBG
96 #define PROLOG_ADDITION_NONE_MC
97
98 #define PROLOG_ADDITION_MASKABLE_GEN                                        \
99         lbz     r11,PACASOFTIRQEN(r13); /* are irqs soft-disabled ? */      \
100         cmpwi   cr0,r11,0;              /* yes -> go out of line */         \
101         beq     masked_interrupt_book3e;
102
103 #define PROLOG_ADDITION_2REGS_GEN                                           \
104         std     r14,PACA_EXGEN+EX_R14(r13);                                 \
105         std     r15,PACA_EXGEN+EX_R15(r13)
106
107 #define PROLOG_ADDITION_1REG_GEN                                            \
108         std     r14,PACA_EXGEN+EX_R14(r13);
109
110 #define PROLOG_ADDITION_2REGS_CRIT                                          \
111         std     r14,PACA_EXCRIT+EX_R14(r13);                                \
112         std     r15,PACA_EXCRIT+EX_R15(r13)
113
114 #define PROLOG_ADDITION_2REGS_DBG                                           \
115         std     r14,PACA_EXDBG+EX_R14(r13);                                 \
116         std     r15,PACA_EXDBG+EX_R15(r13)
117
118 #define PROLOG_ADDITION_2REGS_MC                                            \
119         std     r14,PACA_EXMC+EX_R14(r13);                                  \
120         std     r15,PACA_EXMC+EX_R15(r13)
121
122 /* Core exception code for all exceptions except TLB misses.
123  * XXX: Needs to make SPRN_SPRG_GEN depend on exception type
124  */
125 #define EXCEPTION_COMMON(n, excf, ints)                                     \
126         std     r0,GPR0(r1);            /* save r0 in stackframe */         \
127         std     r2,GPR2(r1);            /* save r2 in stackframe */         \
128         SAVE_4GPRS(3, r1);              /* save r3 - r6 in stackframe */    \
129         SAVE_2GPRS(7, r1);              /* save r7, r8 in stackframe */     \
130         std     r9,GPR9(r1);            /* save r9 in stackframe */         \
131         std     r10,_NIP(r1);           /* save SRR0 to stackframe */       \
132         std     r11,_MSR(r1);           /* save SRR1 to stackframe */       \
133         ACCOUNT_CPU_USER_ENTRY(r10,r11);/* accounting (uses cr0+eq) */      \
134         ld      r3,excf+EX_R10(r13);    /* get back r10 */                  \
135         ld      r4,excf+EX_R11(r13);    /* get back r11 */                  \
136         mfspr   r5,SPRN_SPRG_GEN_SCRATCH;/* get back r13 */                 \
137         std     r12,GPR12(r1);          /* save r12 in stackframe */        \
138         ld      r2,PACATOC(r13);        /* get kernel TOC into r2 */        \
139         mflr    r6;                     /* save LR in stackframe */         \
140         mfctr   r7;                     /* save CTR in stackframe */        \
141         mfspr   r8,SPRN_XER;            /* save XER in stackframe */        \
142         ld      r9,excf+EX_R1(r13);     /* load orig r1 back from PACA */   \
143         lwz     r10,excf+EX_CR(r13);    /* load orig CR back from PACA  */  \
144         lbz     r11,PACASOFTIRQEN(r13); /* get current IRQ softe */         \
145         ld      r12,exception_marker@toc(r2);                               \
146         li      r0,0;                                                       \
147         std     r3,GPR10(r1);           /* save r10 to stackframe */        \
148         std     r4,GPR11(r1);           /* save r11 to stackframe */        \
149         std     r5,GPR13(r1);           /* save it to stackframe */         \
150         std     r6,_LINK(r1);                                               \
151         std     r7,_CTR(r1);                                                \
152         std     r8,_XER(r1);                                                \
153         li      r3,(n)+1;               /* indicate partial regs in trap */ \
154         std     r9,0(r1);               /* store stack frame back link */   \
155         std     r10,_CCR(r1);           /* store orig CR in stackframe */   \
156         std     r9,GPR1(r1);            /* store stack frame back link */   \
157         std     r11,SOFTE(r1);          /* and save it to stackframe */     \
158         std     r12,STACK_FRAME_OVERHEAD-16(r1); /* mark the frame */       \
159         std     r3,_TRAP(r1);           /* set trap number              */  \
160         std     r0,RESULT(r1);          /* clear regs->result */            \
161         ints;
162
163 /* Variants for the "ints" argument */
164 #define INTS_KEEP
165 #define INTS_DISABLE_SOFT                                                   \
166         stb     r0,PACASOFTIRQEN(r13);  /* mark interrupts soft-disabled */ \
167         TRACE_DISABLE_INTS;
168 #define INTS_DISABLE_HARD                                                   \
169         stb     r0,PACAHARDIRQEN(r13); /* and hard disabled */
170 #define INTS_DISABLE_ALL                                                    \
171         INTS_DISABLE_SOFT                                                   \
172         INTS_DISABLE_HARD
173
174 /* This is called by exceptions that used INTS_KEEP (that is did not clear
175  * neither soft nor hard IRQ indicators in the PACA. This will restore MSR:EE
176  * to it's previous value
177  *
178  * XXX In the long run, we may want to open-code it in order to separate the
179  *     load from the wrtee, thus limiting the latency caused by the dependency
180  *     but at this point, I'll favor code clarity until we have a near to final
181  *     implementation
182  */
183 #define INTS_RESTORE_HARD                                                   \
184         ld      r11,_MSR(r1);                                               \
185         wrtee   r11;
186
187 /* XXX FIXME: Restore r14/r15 when necessary */
188 #define BAD_STACK_TRAMPOLINE(n)                                             \
189 exc_##n##_bad_stack:                                                        \
190         li      r1,(n);                 /* get exception number */          \
191         sth     r1,PACA_TRAP_SAVE(r13); /* store trap */                    \
192         b       bad_stack_book3e;       /* bad stack error */
193
194 /* WARNING: If you change the layout of this stub, make sure you chcek
195         *   the debug exception handler which handles single stepping
196         *   into exceptions from userspace, and the MM code in
197         *   arch/powerpc/mm/tlb_nohash.c which patches the branch here
198         *   and would need to be updated if that branch is moved
199         */
200 #define EXCEPTION_STUB(loc, label)                                      \
201         . = interrupt_base_book3e + loc;                                \
202         nop;    /* To make debug interrupts happy */                    \
203         b       exc_##label##_book3e;
204
205 #define ACK_NONE(r)
206 #define ACK_DEC(r)                                                      \
207         lis     r,TSR_DIS@h;                                            \
208         mtspr   SPRN_TSR,r
209 #define ACK_FIT(r)                                                      \
210         lis     r,TSR_FIS@h;                                            \
211         mtspr   SPRN_TSR,r
212
213 /* Used by asynchronous interrupt that may happen in the idle loop.
214  *
215  * This check if the thread was in the idle loop, and if yes, returns
216  * to the caller rather than the PC. This is to avoid a race if
217  * interrupts happen before the wait instruction.
218  */
219 #define CHECK_NAPPING()                                                 \
220         clrrdi  r11,r1,THREAD_SHIFT;                                    \
221         ld      r10,TI_LOCAL_FLAGS(r11);                                \
222         andi.   r9,r10,_TLF_NAPPING;                                    \
223         beq+    1f;                                                     \
224         ld      r8,_LINK(r1);                                           \
225         rlwinm  r7,r10,0,~_TLF_NAPPING;                                 \
226         std     r8,_NIP(r1);                                            \
227         std     r7,TI_LOCAL_FLAGS(r11);                                 \
228 1:
229
230
231 #define MASKABLE_EXCEPTION(trapnum, label, hdlr, ack)                   \
232         START_EXCEPTION(label);                                         \
233         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(trapnum, PROLOG_ADDITION_MASKABLE)      \
234         EXCEPTION_COMMON(trapnum, PACA_EXGEN, INTS_DISABLE_ALL)         \
235         ack(r8);                                                        \
236         CHECK_NAPPING();                                                \
237         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;                             \
238         bl      hdlr;                                                   \
239         b       .ret_from_except_lite;
240
241 /* This value is used to mark exception frames on the stack. */
242         .section        ".toc","aw"
243 exception_marker:
244         .tc     ID_EXC_MARKER[TC],STACK_FRAME_REGS_MARKER
245
246
247 /*
248  * And here we have the exception vectors !
249  */
250
251         .text
252         .balign 0x1000
253         .globl interrupt_base_book3e
254 interrupt_base_book3e:                                  /* fake trap */
255         /* Note: If real debug exceptions are supported by the HW, the vector
256          * below will have to be patched up to point to an appropriate handler
257          */
258         EXCEPTION_STUB(0x000, machine_check)            /* 0x0200 */
259         EXCEPTION_STUB(0x020, critical_input)           /* 0x0580 */
260         EXCEPTION_STUB(0x040, debug_crit)               /* 0x0d00 */
261         EXCEPTION_STUB(0x060, data_storage)             /* 0x0300 */
262         EXCEPTION_STUB(0x080, instruction_storage)      /* 0x0400 */
263         EXCEPTION_STUB(0x0a0, external_input)           /* 0x0500 */
264         EXCEPTION_STUB(0x0c0, alignment)                /* 0x0600 */
265         EXCEPTION_STUB(0x0e0, program)                  /* 0x0700 */
266         EXCEPTION_STUB(0x100, fp_unavailable)           /* 0x0800 */
267         EXCEPTION_STUB(0x120, system_call)              /* 0x0c00 */
268         EXCEPTION_STUB(0x140, ap_unavailable)           /* 0x0f20 */
269         EXCEPTION_STUB(0x160, decrementer)              /* 0x0900 */
270         EXCEPTION_STUB(0x180, fixed_interval)           /* 0x0980 */
271         EXCEPTION_STUB(0x1a0, watchdog)                 /* 0x09f0 */
272         EXCEPTION_STUB(0x1c0, data_tlb_miss)
273         EXCEPTION_STUB(0x1e0, instruction_tlb_miss)
274         EXCEPTION_STUB(0x280, doorbell)
275         EXCEPTION_STUB(0x2a0, doorbell_crit)
276
277         .globl interrupt_end_book3e
278 interrupt_end_book3e:
279
280 /* Critical Input Interrupt */
281         START_EXCEPTION(critical_input);
282         CRIT_EXCEPTION_PROLOG(0x100, PROLOG_ADDITION_NONE)
283 //      EXCEPTION_COMMON(0x100, PACA_EXCRIT, INTS_DISABLE_ALL)
284 //      bl      special_reg_save_crit
285 //      CHECK_NAPPING();
286 //      addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
287 //      bl      .critical_exception
288 //      b       ret_from_crit_except
289         b       .
290
291 /* Machine Check Interrupt */
292         START_EXCEPTION(machine_check);
293         CRIT_EXCEPTION_PROLOG(0x200, PROLOG_ADDITION_NONE)
294 //      EXCEPTION_COMMON(0x200, PACA_EXMC, INTS_DISABLE_ALL)
295 //      bl      special_reg_save_mc
296 //      addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
297 //      CHECK_NAPPING();
298 //      bl      .machine_check_exception
299 //      b       ret_from_mc_except
300         b       .
301
302 /* Data Storage Interrupt */
303         START_EXCEPTION(data_storage)
304         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x300, PROLOG_ADDITION_2REGS)
305         mfspr   r14,SPRN_DEAR
306         mfspr   r15,SPRN_ESR
307         EXCEPTION_COMMON(0x300, PACA_EXGEN, INTS_KEEP)
308         b       storage_fault_common
309
310 /* Instruction Storage Interrupt */
311         START_EXCEPTION(instruction_storage);
312         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x400, PROLOG_ADDITION_2REGS)
313         li      r15,0
314         mr      r14,r10
315         EXCEPTION_COMMON(0x400, PACA_EXGEN, INTS_KEEP)
316         b       storage_fault_common
317
318 /* External Input Interrupt */
319         MASKABLE_EXCEPTION(0x500, external_input, .do_IRQ, ACK_NONE)
320
321 /* Alignment */
322         START_EXCEPTION(alignment);
323         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x600, PROLOG_ADDITION_2REGS)
324         mfspr   r14,SPRN_DEAR
325         mfspr   r15,SPRN_ESR
326         EXCEPTION_COMMON(0x600, PACA_EXGEN, INTS_KEEP)
327         b       alignment_more  /* no room, go out of line */
328
329 /* Program Interrupt */
330         START_EXCEPTION(program);
331         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x700, PROLOG_ADDITION_1REG)
332         mfspr   r14,SPRN_ESR
333         EXCEPTION_COMMON(0x700, PACA_EXGEN, INTS_DISABLE_SOFT)
334         std     r14,_DSISR(r1)
335         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
336         ld      r14,PACA_EXGEN+EX_R14(r13)
337         bl      .save_nvgprs
338         INTS_RESTORE_HARD
339         bl      .program_check_exception
340         b       .ret_from_except
341
342 /* Floating Point Unavailable Interrupt */
343         START_EXCEPTION(fp_unavailable);
344         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x800, PROLOG_ADDITION_NONE)
345         /* we can probably do a shorter exception entry for that one... */
346         EXCEPTION_COMMON(0x800, PACA_EXGEN, INTS_KEEP)
347         bne     1f                      /* if from user, just load it up */
348         bl      .save_nvgprs
349         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
350         INTS_RESTORE_HARD
351         bl      .kernel_fp_unavailable_exception
352         BUG_OPCODE
353 1:      ld      r12,_MSR(r1)
354         bl      .load_up_fpu
355         b       fast_exception_return
356
357 /* Decrementer Interrupt */
358         MASKABLE_EXCEPTION(0x900, decrementer, .timer_interrupt, ACK_DEC)
359
360 /* Fixed Interval Timer Interrupt */
361         MASKABLE_EXCEPTION(0x980, fixed_interval, .unknown_exception, ACK_FIT)
362
363 /* Watchdog Timer Interrupt */
364         START_EXCEPTION(watchdog);
365         CRIT_EXCEPTION_PROLOG(0x9f0, PROLOG_ADDITION_NONE)
366 //      EXCEPTION_COMMON(0x9f0, PACA_EXCRIT, INTS_DISABLE_ALL)
367 //      bl      special_reg_save_crit
368 //      CHECK_NAPPING();
369 //      addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
370 //      bl      .unknown_exception
371 //      b       ret_from_crit_except
372         b       .
373
374 /* System Call Interrupt */
375         START_EXCEPTION(system_call)
376         mr      r9,r13                  /* keep a copy of userland r13 */
377         mfspr   r11,SPRN_SRR0           /* get return address */
378         mfspr   r12,SPRN_SRR1           /* get previous MSR */
379         mfspr   r13,SPRN_SPRG_PACA      /* get our PACA */
380         b       system_call_common
381
382 /* Auxiliary Processor Unavailable Interrupt */
383         START_EXCEPTION(ap_unavailable);
384         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0xf20, PROLOG_ADDITION_NONE)
385         EXCEPTION_COMMON(0xf20, PACA_EXGEN, INTS_KEEP)
386         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
387         bl      .save_nvgprs
388         INTS_RESTORE_HARD
389         bl      .unknown_exception
390         b       .ret_from_except
391
392 /* Debug exception as a critical interrupt*/
393         START_EXCEPTION(debug_crit);
394         CRIT_EXCEPTION_PROLOG(0xd00, PROLOG_ADDITION_2REGS)
395
396         /*
397          * If there is a single step or branch-taken exception in an
398          * exception entry sequence, it was probably meant to apply to
399          * the code where the exception occurred (since exception entry
400          * doesn't turn off DE automatically).  We simulate the effect
401          * of turning off DE on entry to an exception handler by turning
402          * off DE in the CSRR1 value and clearing the debug status.
403          */
404
405         mfspr   r14,SPRN_DBSR           /* check single-step/branch taken */
406         andis.  r15,r14,DBSR_IC@h
407         beq+    1f
408
409         LOAD_REG_IMMEDIATE(r14,interrupt_base_book3e)
410         LOAD_REG_IMMEDIATE(r15,interrupt_end_book3e)
411         cmpld   cr0,r10,r14
412         cmpld   cr1,r10,r15
413         blt+    cr0,1f
414         bge+    cr1,1f
415
416         /* here it looks like we got an inappropriate debug exception. */
417         lis     r14,DBSR_IC@h           /* clear the IC event */
418         rlwinm  r11,r11,0,~MSR_DE       /* clear DE in the CSRR1 value */
419         mtspr   SPRN_DBSR,r14
420         mtspr   SPRN_CSRR1,r11
421         lwz     r10,PACA_EXCRIT+EX_CR(r13)      /* restore registers */
422         ld      r1,PACA_EXCRIT+EX_R1(r13)
423         ld      r14,PACA_EXCRIT+EX_R14(r13)
424         ld      r15,PACA_EXCRIT+EX_R15(r13)
425         mtcr    r10
426         ld      r10,PACA_EXCRIT+EX_R10(r13)     /* restore registers */
427         ld      r11,PACA_EXCRIT+EX_R11(r13)
428         mfspr   r13,SPRN_SPRG_CRIT_SCRATCH
429         rfci
430
431         /* Normal debug exception */
432         /* XXX We only handle coming from userspace for now since we can't
433          *     quite save properly an interrupted kernel state yet
434          */
435 1:      andi.   r14,r11,MSR_PR;         /* check for userspace again */
436         beq     kernel_dbg_exc;         /* if from kernel mode */
437
438         /* Now we mash up things to make it look like we are coming on a
439          * normal exception
440          */
441         mfspr   r15,SPRN_SPRG_CRIT_SCRATCH
442         mtspr   SPRN_SPRG_GEN_SCRATCH,r15
443         mfspr   r14,SPRN_DBSR
444         EXCEPTION_COMMON(0xd00, PACA_EXCRIT, INTS_DISABLE_ALL)
445         std     r14,_DSISR(r1)
446         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
447         mr      r4,r14
448         ld      r14,PACA_EXCRIT+EX_R14(r13)
449         ld      r15,PACA_EXCRIT+EX_R15(r13)
450         bl      .save_nvgprs
451         bl      .DebugException
452         b       .ret_from_except
453
454 kernel_dbg_exc:
455         b       .       /* NYI */
456
457 /* Doorbell interrupt */
458         MASKABLE_EXCEPTION(0x2070, doorbell, .doorbell_exception, ACK_NONE)
459
460 /* Doorbell critical Interrupt */
461         START_EXCEPTION(doorbell_crit);
462         CRIT_EXCEPTION_PROLOG(0x2080, PROLOG_ADDITION_NONE)
463 //      EXCEPTION_COMMON(0x2080, PACA_EXCRIT, INTS_DISABLE_ALL)
464 //      bl      special_reg_save_crit
465 //      CHECK_NAPPING();
466 //      addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
467 //      bl      .doorbell_critical_exception
468 //      b       ret_from_crit_except
469         b       .
470
471
472 /*
473  * An interrupt came in while soft-disabled; clear EE in SRR1,
474  * clear paca->hard_enabled and return.
475  */
476 masked_interrupt_book3e:
477         mtcr    r10
478         stb     r11,PACAHARDIRQEN(r13)
479         mfspr   r10,SPRN_SRR1
480         rldicl  r11,r10,48,1            /* clear MSR_EE */
481         rotldi  r10,r11,16
482         mtspr   SPRN_SRR1,r10
483         ld      r10,PACA_EXGEN+EX_R10(r13);     /* restore registers */
484         ld      r11,PACA_EXGEN+EX_R11(r13);
485         mfspr   r13,SPRN_SPRG_GEN_SCRATCH;
486         rfi
487         b       .
488
489 /*
490  * This is called from 0x300 and 0x400 handlers after the prologs with
491  * r14 and r15 containing the fault address and error code, with the
492  * original values stashed away in the PACA
493  */
494 storage_fault_common:
495         std     r14,_DAR(r1)
496         std     r15,_DSISR(r1)
497         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
498         mr      r4,r14
499         mr      r5,r15
500         ld      r14,PACA_EXGEN+EX_R14(r13)
501         ld      r15,PACA_EXGEN+EX_R15(r13)
502         INTS_RESTORE_HARD
503         bl      .do_page_fault
504         cmpdi   r3,0
505         bne-    1f
506         b       .ret_from_except_lite
507 1:      bl      .save_nvgprs
508         mr      r5,r3
509         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
510         ld      r4,_DAR(r1)
511         bl      .bad_page_fault
512         b       .ret_from_except
513
514 /*
515  * Alignment exception doesn't fit entirely in the 0x100 bytes so it
516  * continues here.
517  */
518 alignment_more:
519         std     r14,_DAR(r1)
520         std     r15,_DSISR(r1)
521         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
522         ld      r14,PACA_EXGEN+EX_R14(r13)
523         ld      r15,PACA_EXGEN+EX_R15(r13)
524         bl      .save_nvgprs
525         INTS_RESTORE_HARD
526         bl      .alignment_exception
527         b       .ret_from_except
528
529 /*
530  * We branch here from entry_64.S for the last stage of the exception
531  * return code path. MSR:EE is expected to be off at that point
532  */
533 _GLOBAL(exception_return_book3e)
534         b       1f
535
536 /* This is the return from load_up_fpu fast path which could do with
537  * less GPR restores in fact, but for now we have a single return path
538  */
539         .globl fast_exception_return
540 fast_exception_return:
541         wrteei  0
542 1:      mr      r0,r13
543         ld      r10,_MSR(r1)
544         REST_4GPRS(2, r1)
545         andi.   r6,r10,MSR_PR
546         REST_2GPRS(6, r1)
547         beq     1f
548         ACCOUNT_CPU_USER_EXIT(r10, r11)
549         ld      r0,GPR13(r1)
550
551 1:      stdcx.  r0,0,r1         /* to clear the reservation */
552
553         ld      r8,_CCR(r1)
554         ld      r9,_LINK(r1)
555         ld      r10,_CTR(r1)
556         ld      r11,_XER(r1)
557         mtcr    r8
558         mtlr    r9
559         mtctr   r10
560         mtxer   r11
561         REST_2GPRS(8, r1)
562         ld      r10,GPR10(r1)
563         ld      r11,GPR11(r1)
564         ld      r12,GPR12(r1)
565         mtspr   SPRN_SPRG_GEN_SCRATCH,r0
566
567         std     r10,PACA_EXGEN+EX_R10(r13);
568         std     r11,PACA_EXGEN+EX_R11(r13);
569         ld      r10,_NIP(r1)
570         ld      r11,_MSR(r1)
571         ld      r0,GPR0(r1)
572         ld      r1,GPR1(r1)
573         mtspr   SPRN_SRR0,r10
574         mtspr   SPRN_SRR1,r11
575         ld      r10,PACA_EXGEN+EX_R10(r13)
576         ld      r11,PACA_EXGEN+EX_R11(r13)
577         mfspr   r13,SPRN_SPRG_GEN_SCRATCH
578         rfi
579
580 /*
581  * Trampolines used when spotting a bad kernel stack pointer in
582  * the exception entry code.
583  *
584  * TODO: move some bits like SRR0 read to trampoline, pass PACA
585  * index around, etc... to handle crit & mcheck
586  */
587 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x000)
588 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x100)
589 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x200)
590 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x300)
591 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x400)
592 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x500)
593 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x600)
594 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x700)
595 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x800)
596 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x900)
597 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x980)
598 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x9f0)
599 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0xa00)
600 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0xb00)
601 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0xc00)
602 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0xd00)
603 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0xe00)
604 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0xf00)
605 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0xf20)
606 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x2070)
607 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x2080)
608
609         .globl  bad_stack_book3e
610 bad_stack_book3e:
611         /* XXX: Needs to make SPRN_SPRG_GEN depend on exception type */
612         mfspr   r10,SPRN_SRR0;            /* read SRR0 before touching stack */
613         ld      r1,PACAEMERGSP(r13)
614         subi    r1,r1,64+INT_FRAME_SIZE
615         std     r10,_NIP(r1)
616         std     r11,_MSR(r1)
617         ld      r10,PACA_EXGEN+EX_R1(r13) /* FIXME for crit & mcheck */
618         lwz     r11,PACA_EXGEN+EX_CR(r13) /* FIXME for crit & mcheck */
619         std     r10,GPR1(r1)
620         std     r11,_CCR(r1)
621         mfspr   r10,SPRN_DEAR
622         mfspr   r11,SPRN_ESR
623         std     r10,_DAR(r1)
624         std     r11,_DSISR(r1)
625         std     r0,GPR0(r1);            /* save r0 in stackframe */         \
626         std     r2,GPR2(r1);            /* save r2 in stackframe */         \
627         SAVE_4GPRS(3, r1);              /* save r3 - r6 in stackframe */    \
628         SAVE_2GPRS(7, r1);              /* save r7, r8 in stackframe */     \
629         std     r9,GPR9(r1);            /* save r9 in stackframe */         \
630         ld      r3,PACA_EXGEN+EX_R10(r13);/* get back r10 */                \
631         ld      r4,PACA_EXGEN+EX_R11(r13);/* get back r11 */                \
632         mfspr   r5,SPRN_SPRG_GEN_SCRATCH;/* get back r13 XXX can be wrong */ \
633         std     r3,GPR10(r1);           /* save r10 to stackframe */        \
634         std     r4,GPR11(r1);           /* save r11 to stackframe */        \
635         std     r12,GPR12(r1);          /* save r12 in stackframe */        \
636         std     r5,GPR13(r1);           /* save it to stackframe */         \
637         mflr    r10
638         mfctr   r11
639         mfxer   r12
640         std     r10,_LINK(r1)
641         std     r11,_CTR(r1)
642         std     r12,_XER(r1)
643         SAVE_10GPRS(14,r1)
644         SAVE_8GPRS(24,r1)
645         lhz     r12,PACA_TRAP_SAVE(r13)
646         std     r12,_TRAP(r1)
647         addi    r11,r1,INT_FRAME_SIZE
648         std     r11,0(r1)
649         li      r12,0
650         std     r12,0(r11)
651         ld      r2,PACATOC(r13)
652 1:      addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
653         bl      .kernel_bad_stack
654         b       1b
655
656 /*
657  * Setup the initial TLB for a core. This current implementation
658  * assume that whatever we are running off will not conflict with
659  * the new mapping at PAGE_OFFSET.
660  */
661 _GLOBAL(initial_tlb_book3e)
662
663         /* Look for the first TLB with IPROT set */
664         mfspr   r4,SPRN_TLB0CFG
665         andi.   r3,r4,TLBnCFG_IPROT
666         lis     r3,MAS0_TLBSEL(0)@h
667         bne     found_iprot
668
669         mfspr   r4,SPRN_TLB1CFG
670         andi.   r3,r4,TLBnCFG_IPROT
671         lis     r3,MAS0_TLBSEL(1)@h
672         bne     found_iprot
673
674         mfspr   r4,SPRN_TLB2CFG
675         andi.   r3,r4,TLBnCFG_IPROT
676         lis     r3,MAS0_TLBSEL(2)@h
677         bne     found_iprot
678
679         lis     r3,MAS0_TLBSEL(3)@h
680         mfspr   r4,SPRN_TLB3CFG
681         /* fall through */
682
683 found_iprot:
684         andi.   r5,r4,TLBnCFG_HES
685         bne     have_hes
686
687         mflr    r8                              /* save LR */
688 /* 1. Find the index of the entry we're executing in
689  *
690  * r3 = MAS0_TLBSEL (for the iprot array)
691  * r4 = SPRN_TLBnCFG
692  */
693         bl      invstr                          /* Find our address */
694 invstr: mflr    r6                              /* Make it accessible */
695         mfmsr   r7
696         rlwinm  r5,r7,27,31,31                  /* extract MSR[IS] */
697         mfspr   r7,SPRN_PID
698         slwi    r7,r7,16
699         or      r7,r7,r5
700         mtspr   SPRN_MAS6,r7
701         tlbsx   0,r6                            /* search MSR[IS], SPID=PID */
702
703         mfspr   r3,SPRN_MAS0
704         rlwinm  r5,r3,16,20,31                  /* Extract MAS0(Entry) */
705
706         mfspr   r7,SPRN_MAS1                    /* Insure IPROT set */
707         oris    r7,r7,MAS1_IPROT@h
708         mtspr   SPRN_MAS1,r7
709         tlbwe
710
711 /* 2. Invalidate all entries except the entry we're executing in
712  *
713  * r3 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the entry we are running in
714  * r4 = SPRN_TLBnCFG
715  * r5 = ESEL of entry we are running in
716  */
717         andi.   r4,r4,TLBnCFG_N_ENTRY           /* Extract # entries */
718         li      r6,0                            /* Set Entry counter to 0 */
719 1:      mr      r7,r3                           /* Set MAS0(TLBSEL) */
720         rlwimi  r7,r6,16,4,15                   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r6) */
721         mtspr   SPRN_MAS0,r7
722         tlbre
723         mfspr   r7,SPRN_MAS1
724         rlwinm  r7,r7,0,2,31                    /* Clear MAS1 Valid and IPROT */
725         cmpw    r5,r6
726         beq     skpinv                          /* Dont update the current execution TLB */
727         mtspr   SPRN_MAS1,r7
728         tlbwe
729         isync
730 skpinv: addi    r6,r6,1                         /* Increment */
731         cmpw    r6,r4                           /* Are we done? */
732         bne     1b                              /* If not, repeat */
733
734         /* Invalidate all TLBs */
735         PPC_TLBILX_ALL(0,0)
736         sync
737         isync
738
739 /* 3. Setup a temp mapping and jump to it
740  *
741  * r3 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the entry we are running in
742  * r5 = ESEL of entry we are running in
743  */
744         andi.   r7,r5,0x1       /* Find an entry not used and is non-zero */
745         addi    r7,r7,0x1
746         mr      r4,r3           /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
747         mtspr   SPRN_MAS0,r4
748         tlbre
749
750         rlwimi  r4,r7,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r7) */
751         mtspr   SPRN_MAS0,r4
752
753         mfspr   r7,SPRN_MAS1
754         xori    r6,r7,MAS1_TS           /* Setup TMP mapping in the other Address space */
755         mtspr   SPRN_MAS1,r6
756
757         tlbwe
758
759         mfmsr   r6
760         xori    r6,r6,MSR_IS
761         mtspr   SPRN_SRR1,r6
762         bl      1f              /* Find our address */
763 1:      mflr    r6
764         addi    r6,r6,(2f - 1b)
765         mtspr   SPRN_SRR0,r6
766         rfi
767 2:
768
769 /* 4. Clear out PIDs & Search info
770  *
771  * r3 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the entry we started in
772  * r4 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the temp mapping
773  * r5 = MAS3
774  */
775         li      r6,0
776         mtspr   SPRN_MAS6,r6
777         mtspr   SPRN_PID,r6
778
779 /* 5. Invalidate mapping we started in
780  *
781  * r3 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the entry we started in
782  * r4 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the temp mapping
783  * r5 = MAS3
784  */
785         mtspr   SPRN_MAS0,r3
786         tlbre
787         mfspr   r6,SPRN_MAS1
788         rlwinm  r6,r6,0,2,0     /* clear IPROT */
789         mtspr   SPRN_MAS1,r6
790         tlbwe
791
792         /* Invalidate TLB1 */
793         PPC_TLBILX_ALL(0,0)
794         sync
795         isync
796
797 /* The mapping only needs to be cache-coherent on SMP */
798 #ifdef CONFIG_SMP
799 #define M_IF_SMP        MAS2_M
800 #else
801 #define M_IF_SMP        0
802 #endif
803
804 /* 6. Setup KERNELBASE mapping in TLB[0]
805  *
806  * r3 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the entry we started in
807  * r4 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the temp mapping
808  * r5 = MAS3
809  */
810         rlwinm  r3,r3,0,16,3    /* clear ESEL */
811         mtspr   SPRN_MAS0,r3
812         lis     r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h
813         ori     r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_1GB))@l
814         mtspr   SPRN_MAS1,r6
815
816         LOAD_REG_IMMEDIATE(r6, PAGE_OFFSET | M_IF_SMP)
817         mtspr   SPRN_MAS2,r6
818
819         rlwinm  r5,r5,0,0,25
820         ori     r5,r5,MAS3_SR | MAS3_SW | MAS3_SX
821         mtspr   SPRN_MAS3,r5
822         li      r5,-1
823         rlwinm  r5,r5,0,0,25
824
825         tlbwe
826
827 /* 7. Jump to KERNELBASE mapping
828  *
829  * r4 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the temp mapping
830  */
831         /* Now we branch the new virtual address mapped by this entry */
832         LOAD_REG_IMMEDIATE(r6,2f)
833         lis     r7,MSR_KERNEL@h
834         ori     r7,r7,MSR_KERNEL@l
835         mtspr   SPRN_SRR0,r6
836         mtspr   SPRN_SRR1,r7
837         rfi                             /* start execution out of TLB1[0] entry */
838 2:
839
840 /* 8. Clear out the temp mapping
841  *
842  * r4 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the entry we are running in
843  */
844         mtspr   SPRN_MAS0,r4
845         tlbre
846         mfspr   r5,SPRN_MAS1
847         rlwinm  r5,r5,0,2,0     /* clear IPROT */
848         mtspr   SPRN_MAS1,r5
849         tlbwe
850
851         /* Invalidate TLB1 */
852         PPC_TLBILX_ALL(0,0)
853         sync
854         isync
855
856         /* We translate LR and return */
857         tovirt(r8,r8)
858         mtlr    r8
859         blr
860
861 have_hes:
862         /* Setup MAS 0,1,2,3 and 7 for tlbwe of a 1G entry that maps the
863          * kernel linear mapping. We also set MAS8 once for all here though
864          * that will have to be made dependent on whether we are running under
865          * a hypervisor I suppose.
866          */
867         ori     r3,r3,MAS0_HES | MAS0_WQ_ALLWAYS
868         mtspr   SPRN_MAS0,r3
869         lis     r3,(MAS1_VALID | MAS1_IPROT)@h
870         ori     r3,r3,BOOK3E_PAGESZ_1GB << MAS1_TSIZE_SHIFT
871         mtspr   SPRN_MAS1,r3
872         LOAD_REG_IMMEDIATE(r3, PAGE_OFFSET | MAS2_M)
873         mtspr   SPRN_MAS2,r3
874         li      r3,MAS3_SR | MAS3_SW | MAS3_SX
875         mtspr   SPRN_MAS7_MAS3,r3
876         li      r3,0
877         mtspr   SPRN_MAS8,r3
878
879         /* Write the TLB entry */
880         tlbwe
881
882         /* Now we branch the new virtual address mapped by this entry */
883         LOAD_REG_IMMEDIATE(r3,1f)
884         mtctr   r3
885         bctr
886
887 1:      /* We are now running at PAGE_OFFSET, clean the TLB of everything
888          * else (XXX we should scan for bolted crap from the firmware too)
889          */
890         PPC_TLBILX(0,0,0)
891         sync
892         isync
893
894         /* We translate LR and return */
895         mflr    r3
896         tovirt(r3,r3)
897         mtlr    r3
898         blr
899
900 /*
901  * Main entry (boot CPU, thread 0)
902  *
903  * We enter here from head_64.S, possibly after the prom_init trampoline
904  * with r3 and r4 already saved to r31 and 30 respectively and in 64 bits
905  * mode. Anything else is as it was left by the bootloader
906  *
907  * Initial requirements of this port:
908  *
909  * - Kernel loaded at 0 physical
910  * - A good lump of memory mapped 0:0 by UTLB entry 0
911  * - MSR:IS & MSR:DS set to 0
912  *
913  * Note that some of the above requirements will be relaxed in the future
914  * as the kernel becomes smarter at dealing with different initial conditions
915  * but for now you have to be careful
916  */
917 _GLOBAL(start_initialization_book3e)
918         mflr    r28
919
920         /* First, we need to setup some initial TLBs to map the kernel
921          * text, data and bss at PAGE_OFFSET. We don't have a real mode
922          * and always use AS 0, so we just set it up to match our link
923          * address and never use 0 based addresses.
924          */
925         bl      .initial_tlb_book3e
926
927         /* Init global core bits */
928         bl      .init_core_book3e
929
930         /* Init per-thread bits */
931         bl      .init_thread_book3e
932
933         /* Return to common init code */
934         tovirt(r28,r28)
935         mtlr    r28
936         blr
937
938
939 /*
940  * Secondary core/processor entry
941  *
942  * This is entered for thread 0 of a secondary core, all other threads
943  * are expected to be stopped. It's similar to start_initialization_book3e
944  * except that it's generally entered from the holding loop in head_64.S
945  * after CPUs have been gathered by Open Firmware.
946  *
947  * We assume we are in 32 bits mode running with whatever TLB entry was
948  * set for us by the firmware or POR engine.
949  */
950 _GLOBAL(book3e_secondary_core_init_tlb_set)
951         li      r4,1
952         b       .generic_secondary_smp_init
953
954 _GLOBAL(book3e_secondary_core_init)
955         mflr    r28
956
957         /* Do we need to setup initial TLB entry ? */
958         cmplwi  r4,0
959         bne     2f
960
961         /* Setup TLB for this core */
962         bl      .initial_tlb_book3e
963
964         /* We can return from the above running at a different
965          * address, so recalculate r2 (TOC)
966          */
967         bl      .relative_toc
968
969         /* Init global core bits */
970 2:      bl      .init_core_book3e
971
972         /* Init per-thread bits */
973 3:      bl      .init_thread_book3e
974
975         /* Return to common init code at proper virtual address.
976          *
977          * Due to various previous assumptions, we know we entered this
978          * function at either the final PAGE_OFFSET mapping or using a
979          * 1:1 mapping at 0, so we don't bother doing a complicated check
980          * here, we just ensure the return address has the right top bits.
981          *
982          * Note that if we ever want to be smarter about where we can be
983          * started from, we have to be careful that by the time we reach
984          * the code below we may already be running at a different location
985          * than the one we were called from since initial_tlb_book3e can
986          * have moved us already.
987          */
988         cmpdi   cr0,r28,0
989         blt     1f
990         lis     r3,PAGE_OFFSET@highest
991         sldi    r3,r3,32
992         or      r28,r28,r3
993 1:      mtlr    r28
994         blr
995
996 _GLOBAL(book3e_secondary_thread_init)
997         mflr    r28
998         b       3b
999
1000 _STATIC(init_core_book3e)
1001         /* Establish the interrupt vector base */
1002         LOAD_REG_IMMEDIATE(r3, interrupt_base_book3e)
1003         mtspr   SPRN_IVPR,r3
1004         sync
1005         blr
1006
1007 _STATIC(init_thread_book3e)
1008         lis     r3,(SPRN_EPCR_ICM | SPRN_EPCR_GICM)@h
1009         mtspr   SPRN_EPCR,r3
1010
1011         /* Make sure interrupts are off */
1012         wrteei  0
1013
1014         /* disable all timers and clear out status */
1015         li      r3,0
1016         mtspr   SPRN_TCR,r3
1017         mfspr   r3,SPRN_TSR
1018         mtspr   SPRN_TSR,r3
1019
1020         blr
1021
1022 _GLOBAL(__setup_base_ivors)
1023         SET_IVOR(0, 0x020) /* Critical Input */
1024         SET_IVOR(1, 0x000) /* Machine Check */
1025         SET_IVOR(2, 0x060) /* Data Storage */ 
1026         SET_IVOR(3, 0x080) /* Instruction Storage */
1027         SET_IVOR(4, 0x0a0) /* External Input */ 
1028         SET_IVOR(5, 0x0c0) /* Alignment */ 
1029         SET_IVOR(6, 0x0e0) /* Program */ 
1030         SET_IVOR(7, 0x100) /* FP Unavailable */ 
1031         SET_IVOR(8, 0x120) /* System Call */ 
1032         SET_IVOR(9, 0x140) /* Auxiliary Processor Unavailable */ 
1033         SET_IVOR(10, 0x160) /* Decrementer */ 
1034         SET_IVOR(11, 0x180) /* Fixed Interval Timer */ 
1035         SET_IVOR(12, 0x1a0) /* Watchdog Timer */ 
1036         SET_IVOR(13, 0x1c0) /* Data TLB Error */ 
1037         SET_IVOR(14, 0x1e0) /* Instruction TLB Error */
1038         SET_IVOR(15, 0x040) /* Debug */
1039
1040         sync
1041
1042         blr