arch/powerpc/kernel/head_fsl_booke.S

   1 /*
   2  * Kernel execution entry point code.
   3  *
   4  *    Copyright (c) 1995-1996 Gary Thomas <gdt@linuxppc.org>
   5  *      Initial PowerPC version.
   6  *    Copyright (c) 1996 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
   7  *      Rewritten for PReP
   8  *    Copyright (c) 1996 Paul Mackerras <paulus@cs.anu.edu.au>
   9  *      Low-level exception handers, MMU support, and rewrite.
  10  *    Copyright (c) 1997 Dan Malek <dmalek@jlc.net>
  11  *      PowerPC 8xx modifications.
  12  *    Copyright (c) 1998-1999 TiVo, Inc.
  13  *      PowerPC 403GCX modifications.
  14  *    Copyright (c) 1999 Grant Erickson <grant@lcse.umn.edu>
  15  *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
  16  *    Copyright 2000 MontaVista Software Inc.
  17  *      PPC405 modifications
  18  *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
  19  *      Author: MontaVista Software, Inc.
  20  *              frank_rowand@mvista.com or source@mvista.com
  21  *              debbie_chu@mvista.com
  22  *    Copyright 2002-2004 MontaVista Software, Inc.
  23  *      PowerPC 44x support, Matt Porter <mporter@kernel.crashing.org>
  24  *    Copyright 2004 Freescale Semiconductor, Inc
  25  *      PowerPC e500 modifications, Kumar Gala <galak@kernel.crashing.org>
  26  *
  27  * This program is free software; you can redistribute  it and/or modify it
  28  * under  the terms of  the GNU General  Public License as published by the
  29  * Free Software Foundation;  either version 2 of the  License, or (at your
  30  * option) any later version.
  31  */
  32
  33 #include <linux/threads.h>
  34 #include <asm/processor.h>
  35 #include <asm/page.h>
  36 #include <asm/mmu.h>
  37 #include <asm/pgtable.h>
  38 #include <asm/cputable.h>
  39 #include <asm/thread_info.h>
  40 #include <asm/ppc_asm.h>
  41 #include <asm/asm-offsets.h>
  42 #include "head_booke.h"
  43
  44 /* As with the other PowerPC ports, it is expected that when code
  45  * execution begins here, the following registers contain valid, yet
  46  * optional, information:
  47  *
  48  *   r3 - Board info structure pointer (DRAM, frequency, MAC address, etc.)
  49  *   r4 - Starting address of the init RAM disk
  50  *   r5 - Ending address of the init RAM disk
  51  *   r6 - Start of kernel command line string (e.g. "mem=128")
  52  *   r7 - End of kernel command line string
  53  *
  54  */
  55         .text
  56 _GLOBAL(_stext)
  57 _GLOBAL(_start)
  58         /*
  59          * Reserve a word at a fixed location to store the address
  60          * of abatron_pteptrs
  61          */
  62         nop
  63 /*
  64  * Save parameters we are passed
  65  */
  66         mr      r31,r3
  67         mr      r30,r4
  68         mr      r29,r5
  69         mr      r28,r6
  70         mr      r27,r7
  71         li      r24,0           /* CPU number */
  72
  73 /* We try to not make any assumptions about how the boot loader
  74  * setup or used the TLBs.  We invalidate all mappings from the
  75  * boot loader and load a single entry in TLB1[0] to map the
  76  * first 16M of kernel memory.  Any boot info passed from the
  77  * bootloader needs to live in this first 16M.
  78  *
  79  * Requirement on bootloader:
  80  *  - The page we're executing in needs to reside in TLB1 and
  81  *    have IPROT=1.  If not an invalidate broadcast could
  82  *    evict the entry we're currently executing in.
  83  *
  84  *  r3 = Index of TLB1 were executing in
  85  *  r4 = Current MSR[IS]
  86  *  r5 = Index of TLB1 temp mapping
  87  *
  88  * Later in mapin_ram we will correctly map lowmem, and resize TLB1[0]
  89  * if needed
  90  */
  91
  92 /* 1. Find the index of the entry we're executing in */
  93         bl      invstr                          /* Find our address */
  94 invstr: mflr    r6                              /* Make it accessible */
  95         mfmsr   r7
  96         rlwinm  r4,r7,27,31,31                  /* extract MSR[IS] */
  97         mfspr   r7, SPRN_PID0
  98         slwi    r7,r7,16
  99         or      r7,r7,r4
 100         mtspr   SPRN_MAS6,r7
 101         tlbsx   0,r6                            /* search MSR[IS], SPID=PID0 */
 102 #ifndef CONFIG_E200
 103         mfspr   r7,SPRN_MAS1
 104         andis.  r7,r7,MAS1_VALID@h
 105         bne     match_TLB
 106         mfspr   r7,SPRN_PID1
 107         slwi    r7,r7,16
 108         or      r7,r7,r4
 109         mtspr   SPRN_MAS6,r7
 110         tlbsx   0,r6                            /* search MSR[IS], SPID=PID1 */
 111         mfspr   r7,SPRN_MAS1
 112         andis.  r7,r7,MAS1_VALID@h
 113         bne     match_TLB
 114         mfspr   r7, SPRN_PID2
 115         slwi    r7,r7,16
 116         or      r7,r7,r4
 117         mtspr   SPRN_MAS6,r7
 118         tlbsx   0,r6                            /* Fall through, we had to match */
 119 #endif
 120 match_TLB:
 121         mfspr   r7,SPRN_MAS0
 122         rlwinm  r3,r7,16,20,31                  /* Extract MAS0(Entry) */
 123
 124         mfspr   r7,SPRN_MAS1                    /* Insure IPROT set */
 125         oris    r7,r7,MAS1_IPROT@h
 126         mtspr   SPRN_MAS1,r7
 127         tlbwe
 128
 129 /* 2. Invalidate all entries except the entry we're executing in */
 130         mfspr   r9,SPRN_TLB1CFG
 131         andi.   r9,r9,0xfff
 132         li      r6,0                            /* Set Entry counter to 0 */
 133 1:      lis     r7,0x1000                       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
 134         rlwimi  r7,r6,16,4,15                   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r6) */
 135         mtspr   SPRN_MAS0,r7
 136         tlbre
 137         mfspr   r7,SPRN_MAS1
 138         rlwinm  r7,r7,0,2,31                    /* Clear MAS1 Valid and IPROT */
 139         cmpw    r3,r6
 140         beq     skpinv                          /* Dont update the current execution TLB */
 141         mtspr   SPRN_MAS1,r7
 142         tlbwe
 143         isync
 144 skpinv: addi    r6,r6,1                         /* Increment */
 145         cmpw    r6,r9                           /* Are we done? */
 146         bne     1b                              /* If not, repeat */
 147
 148         /* Invalidate TLB0 */
 149         li      r6,0x04
 150         tlbivax 0,r6
 151 #ifdef CONFIG_SMP
 152         tlbsync
 153 #endif
 154         /* Invalidate TLB1 */
 155         li      r6,0x0c
 156         tlbivax 0,r6
 157 #ifdef CONFIG_SMP
 158         tlbsync
 159 #endif
 160         msync
 161
 162 /* 3. Setup a temp mapping and jump to it */
 163         andi.   r5, r3, 0x1     /* Find an entry not used and is non-zero */
 164         addi    r5, r5, 0x1
 165         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
 166         rlwimi  r7,r3,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r3) */
 167         mtspr   SPRN_MAS0,r7
 168         tlbre
 169
 170         /* Just modify the entry ID and EPN for the temp mapping */
 171         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
 172         rlwimi  r7,r5,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r5) */
 173         mtspr   SPRN_MAS0,r7
 174         xori    r6,r4,1         /* Setup TMP mapping in the other Address space */
 175         slwi    r6,r6,12
 176         oris    r6,r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h
 177         ori     r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_4K))@l
 178         mtspr   SPRN_MAS1,r6
 179         mfspr   r6,SPRN_MAS2
 180         li      r7,0            /* temp EPN = 0 */
 181         rlwimi  r7,r6,0,20,31
 182         mtspr   SPRN_MAS2,r7
 183         tlbwe
 184
 185         xori    r6,r4,1
 186         slwi    r6,r6,5         /* setup new context with other address space */
 187         bl      1f              /* Find our address */
 188 1:      mflr    r9
 189         rlwimi  r7,r9,0,20,31
 190         addi    r7,r7,24
 191         mtspr   SPRN_SRR0,r7
 192         mtspr   SPRN_SRR1,r6
 193         rfi
 194
 195 /* 4. Clear out PIDs & Search info */
 196         li      r6,0
 197         mtspr   SPRN_PID0,r6
 198 #ifndef CONFIG_E200
 199         mtspr   SPRN_PID1,r6
 200         mtspr   SPRN_PID2,r6
 201 #endif
 202         mtspr   SPRN_MAS6,r6
 203
 204 /* 5. Invalidate mapping we started in */
 205         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
 206         rlwimi  r7,r3,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r3) */
 207         mtspr   SPRN_MAS0,r7
 208         tlbre
 209         li      r6,0
 210         mtspr   SPRN_MAS1,r6
 211         tlbwe
 212         /* Invalidate TLB1 */
 213         li      r9,0x0c
 214         tlbivax 0,r9
 215 #ifdef CONFIG_SMP
 216         tlbsync
 217 #endif
 218         msync
 219
 220 /* 6. Setup KERNELBASE mapping in TLB1[0] */
 221         lis     r6,0x1000               /* Set MAS0(TLBSEL) = TLB1(1), ESEL = 0 */
 222         mtspr   SPRN_MAS0,r6
 223         lis     r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h
 224         ori     r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_16M))@l
 225         mtspr   SPRN_MAS1,r6
 226         li      r7,0
 227         lis     r6,KERNELBASE@h
 228         ori     r6,r6,KERNELBASE@l
 229         rlwimi  r6,r7,0,20,31
 230         mtspr   SPRN_MAS2,r6
 231         li      r7,(MAS3_SX|MAS3_SW|MAS3_SR)
 232         mtspr   SPRN_MAS3,r7
 233         tlbwe
 234
 235 /* 7. Jump to KERNELBASE mapping */
 236         lis     r7,MSR_KERNEL@h
 237         ori     r7,r7,MSR_KERNEL@l
 238         bl      1f                      /* Find our address */
 239 1:      mflr    r9
 240         rlwimi  r6,r9,0,20,31
 241         addi    r6,r6,24
 242         mtspr   SPRN_SRR0,r6
 243         mtspr   SPRN_SRR1,r7
 244         rfi                             /* start execution out of TLB1[0] entry */
 245
 246 /* 8. Clear out the temp mapping */
 247         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
 248         rlwimi  r7,r5,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r5) */
 249         mtspr   SPRN_MAS0,r7
 250         tlbre
 251         mtspr   SPRN_MAS1,r8
 252         tlbwe
 253         /* Invalidate TLB1 */
 254         li      r9,0x0c
 255         tlbivax 0,r9
 256 #ifdef CONFIG_SMP
 257         tlbsync
 258 #endif
 259         msync
 260
 261         /* Establish the interrupt vector offsets */
 262         SET_IVOR(0,  CriticalInput);
 263         SET_IVOR(1,  MachineCheck);
 264         SET_IVOR(2,  DataStorage);
 265         SET_IVOR(3,  InstructionStorage);
 266         SET_IVOR(4,  ExternalInput);
 267         SET_IVOR(5,  Alignment);
 268         SET_IVOR(6,  Program);
 269         SET_IVOR(7,  FloatingPointUnavailable);
 270         SET_IVOR(8,  SystemCall);
 271         SET_IVOR(9,  AuxillaryProcessorUnavailable);
 272         SET_IVOR(10, Decrementer);
 273         SET_IVOR(11, FixedIntervalTimer);
 274         SET_IVOR(12, WatchdogTimer);
 275         SET_IVOR(13, DataTLBError);
 276         SET_IVOR(14, InstructionTLBError);
 277         SET_IVOR(15, Debug);
 278         SET_IVOR(32, SPEUnavailable);
 279         SET_IVOR(33, SPEFloatingPointData);
 280         SET_IVOR(34, SPEFloatingPointRound);
 281 #ifndef CONFIG_E200
 282         SET_IVOR(35, PerformanceMonitor);
 283 #endif
 284
 285         /* Establish the interrupt vector base */
 286         lis     r4,interrupt_base@h     /* IVPR only uses the high 16-bits */
 287         mtspr   SPRN_IVPR,r4
 288
 289         /* Setup the defaults for TLB entries */
 290         li      r2,(MAS4_TSIZED(BOOKE_PAGESZ_4K))@l
 291 #ifdef CONFIG_E200
 292         oris    r2,r2,MAS4_TLBSELD(1)@h
 293 #endif
 294         mtspr   SPRN_MAS4, r2
 295
 296 #if 0
 297         /* Enable DOZE */
 298         mfspr   r2,SPRN_HID0
 299         oris    r2,r2,HID0_DOZE@h
 300         mtspr   SPRN_HID0, r2
 301 #endif
 302 #ifdef CONFIG_E200
 303         /* enable dedicated debug exception handling resources (Debug APU) */
 304         mfspr   r2,SPRN_HID0
 305         ori     r2,r2,HID0_DAPUEN@l
 306         mtspr   SPRN_HID0,r2
 307 #endif
 308
 309 #if !defined(CONFIG_BDI_SWITCH)
 310         /*
 311          * The Abatron BDI JTAG debugger does not tolerate others
 312          * mucking with the debug registers.
 313          */
 314         lis     r2,DBCR0_IDM@h
 315         mtspr   SPRN_DBCR0,r2
 316         isync
 317         /* clear any residual debug events */
 318         li      r2,-1
 319         mtspr   SPRN_DBSR,r2
 320 #endif
 321
 322         /*
 323          * This is where the main kernel code starts.
 324          */
 325
 326         /* ptr to current */
 327         lis     r2,init_task@h
 328         ori     r2,r2,init_task@l
 329
 330         /* ptr to current thread */
 331         addi    r4,r2,THREAD    /* init task's THREAD */
 332         mtspr   SPRN_SPRG3,r4
 333
 334         /* stack */
 335         lis     r1,init_thread_union@h
 336         ori     r1,r1,init_thread_union@l
 337         li      r0,0
 338         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
 339
 340         bl      early_init
 341
 342         mfspr   r3,SPRN_TLB1CFG
 343         andi.   r3,r3,0xfff
 344         lis     r4,num_tlbcam_entries@ha
 345         stw     r3,num_tlbcam_entries@l(r4)
 346 /*
 347  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
 348  */
 349         mr      r3,r31
 350         mr      r4,r30
 351         mr      r5,r29
 352         mr      r6,r28
 353         mr      r7,r27
 354         bl      machine_init
 355         bl      MMU_init
 356
 357         /* Setup PTE pointers for the Abatron bdiGDB */
 358         lis     r6, swapper_pg_dir@h
 359         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
 360         lis     r5, abatron_pteptrs@h
 361         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
 362         lis     r4, KERNELBASE@h
 363         ori     r4, r4, KERNELBASE@l
 364         stw     r5, 0(r4)       /* Save abatron_pteptrs at a fixed location */
 365         stw     r6, 0(r5)
 366
 367         /* Let's move on */
 368         lis     r4,start_kernel@h
 369         ori     r4,r4,start_kernel@l
 370         lis     r3,MSR_KERNEL@h
 371         ori     r3,r3,MSR_KERNEL@l
 372         mtspr   SPRN_SRR0,r4
 373         mtspr   SPRN_SRR1,r3
 374         rfi                     /* change context and jump to start_kernel */
 375
 376 /* Macros to hide the PTE size differences
 377  *
 378  * FIND_PTE -- walks the page tables given EA & pgdir pointer
 379  *   r10 -- EA of fault
 380  *   r11 -- PGDIR pointer
 381  *   r12 -- free
 382  *   label 2: is the bailout case
 383  *
 384  * if we find the pte (fall through):
 385  *   r11 is low pte word
 386  *   r12 is pointer to the pte
 387  */
 388 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 389 #define PTE_FLAGS_OFFSET        4
 390 #define FIND_PTE        \
 391         rlwinm  r12, r10, 13, 19, 29;   /* Compute pgdir/pmd offset */  \
 392         lwzx    r11, r12, r11;          /* Get pgd/pmd entry */         \
 393         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 20;     /* Extract pt base address */   \
 394         beq     2f;                     /* Bail if no table */          \
 395         rlwimi  r12, r10, 23, 20, 28;   /* Compute pte address */       \
 396         lwz     r11, 4(r12);            /* Get pte entry */
 397 #else
 398 #define PTE_FLAGS_OFFSET        0
 399 #define FIND_PTE        \
 400         rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29;   /* Create L1 (pgdir/pmd) address */     \
 401         lwz     r11, 0(r11);            /* Get L1 entry */                      \
 402         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 19;     /* Extract L2 (pte) base address */     \
 403         beq     2f;                     /* Bail if no table */                  \
 404         rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29;   /* Compute PTE address */               \
 405         lwz     r11, 0(r12);            /* Get Linux PTE */
 406 #endif
 407
 408 /*
 409  * Interrupt vector entry code
 410  *
 411  * The Book E MMUs are always on so we don't need to handle
 412  * interrupts in real mode as with previous PPC processors. In
 413  * this case we handle interrupts in the kernel virtual address
 414  * space.
 415  *
 416  * Interrupt vectors are dynamically placed relative to the
 417  * interrupt prefix as determined by the address of interrupt_base.
 418  * The interrupt vectors offsets are programmed using the labels
 419  * for each interrupt vector entry.
 420  *
 421  * Interrupt vectors must be aligned on a 16 byte boundary.
 422  * We align on a 32 byte cache line boundary for good measure.
 423  */
 424
 425 interrupt_base:
 426         /* Critical Input Interrupt */
 427         CRITICAL_EXCEPTION(0x0100, CriticalInput, unknown_exception)
 428
 429         /* Machine Check Interrupt */
 430 #ifdef CONFIG_E200
 431         /* no RFMCI, MCSRRs on E200 */
 432         CRITICAL_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
 433 #else
 434         MCHECK_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
 435 #endif
 436
 437         /* Data Storage Interrupt */
 438         START_EXCEPTION(DataStorage)
 439         mtspr   SPRN_SPRG0, r10         /* Save some working registers */
 440         mtspr   SPRN_SPRG1, r11
 441         mtspr   SPRN_SPRG4W, r12
 442         mtspr   SPRN_SPRG5W, r13
 443         mfcr    r11
 444         mtspr   SPRN_SPRG7W, r11
 445
 446         /*
 447          * Check if it was a store fault, if not then bail
 448          * because a user tried to access a kernel or
 449          * read-protected page.  Otherwise, get the
 450          * offending address and handle it.
 451          */
 452         mfspr   r10, SPRN_ESR
 453         andis.  r10, r10, ESR_ST@h
 454         beq     2f
 455
 456         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
 457
 458         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
 459          * kernel page tables.
 460          */
 461         lis     r11, TASK_SIZE@h
 462         ori     r11, r11, TASK_SIZE@l
 463         cmplw   0, r10, r11
 464         bge     2f
 465
 466         /* Get the PGD for the current thread */
 467 3:
 468         mfspr   r11,SPRN_SPRG3
 469         lwz     r11,PGDIR(r11)
 470 4:
 471         FIND_PTE
 472
 473         /* Are _PAGE_USER & _PAGE_RW set & _PAGE_HWWRITE not? */
 474         andi.   r13, r11, _PAGE_RW|_PAGE_USER|_PAGE_HWWRITE
 475         cmpwi   0, r13, _PAGE_RW|_PAGE_USER
 476         bne     2f                      /* Bail if not */
 477
 478         /* Update 'changed'. */
 479         ori     r11, r11, _PAGE_DIRTY|_PAGE_ACCESSED|_PAGE_HWWRITE
 480         stw     r11, PTE_FLAGS_OFFSET(r12) /* Update Linux page table */
 481
 482         /* MAS2 not updated as the entry does exist in the tlb, this
 483            fault taken to detect state transition (eg: COW -> DIRTY)
 484          */
 485         andi.   r11, r11, _PAGE_HWEXEC
 486         rlwimi  r11, r11, 31, 27, 27    /* SX <- _PAGE_HWEXEC */
 487         ori     r11, r11, (MAS3_UW|MAS3_SW|MAS3_UR|MAS3_SR)@l /* set static perms */
 488
 489         /* update search PID in MAS6, AS = 0 */
 490         mfspr   r12, SPRN_PID0
 491         slwi    r12, r12, 16
 492         mtspr   SPRN_MAS6, r12
 493
 494         /* find the TLB index that caused the fault.  It has to be here. */
 495         tlbsx   0, r10
 496
 497         /* only update the perm bits, assume the RPN is fine */
 498         mfspr   r12, SPRN_MAS3
 499         rlwimi  r12, r11, 0, 20, 31
 500         mtspr   SPRN_MAS3,r12
 501         tlbwe
 502
 503         /* Done...restore registers and get out of here.  */
 504         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
 505         mtcr    r11
 506         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
 507         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
 508         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
 509         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
 510         rfi                     /* Force context change */
 511
 512 2:
 513         /*
 514          * The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
 515          * and call the heavyweights to help us out.
 516          */
 517         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
 518         mtcr    r11
 519         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
 520         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
 521         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
 522         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
 523         b       data_access
 524
 525         /* Instruction Storage Interrupt */
 526         INSTRUCTION_STORAGE_EXCEPTION
 527
 528         /* External Input Interrupt */
 529         EXCEPTION(0x0500, ExternalInput, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
 530
 531         /* Alignment Interrupt */
 532         ALIGNMENT_EXCEPTION
 533
 534         /* Program Interrupt */
 535         PROGRAM_EXCEPTION
 536
 537         /* Floating Point Unavailable Interrupt */
 538 #ifdef CONFIG_PPC_FPU
 539         FP_UNAVAILABLE_EXCEPTION
 540 #else
 541 #ifdef CONFIG_E200
 542         /* E200 treats 'normal' floating point instructions as FP Unavail exception */
 543         EXCEPTION(0x0800, FloatingPointUnavailable, program_check_exception, EXC_XFER_EE)
 544 #else
 545         EXCEPTION(0x0800, FloatingPointUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 546 #endif
 547 #endif
 548
 549         /* System Call Interrupt */
 550         START_EXCEPTION(SystemCall)
 551         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 552         EXC_XFER_EE_LITE(0x0c00, DoSyscall)
 553
 554         /* Auxillary Processor Unavailable Interrupt */
 555         EXCEPTION(0x2900, AuxillaryProcessorUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 556
 557         /* Decrementer Interrupt */
 558         DECREMENTER_EXCEPTION
 559
 560         /* Fixed Internal Timer Interrupt */
 561         /* TODO: Add FIT support */
 562         EXCEPTION(0x3100, FixedIntervalTimer, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 563
 564         /* Watchdog Timer Interrupt */
 565 #ifdef CONFIG_BOOKE_WDT
 566         CRITICAL_EXCEPTION(0x3200, WatchdogTimer, WatchdogException)
 567 #else
 568         CRITICAL_EXCEPTION(0x3200, WatchdogTimer, unknown_exception)
 569 #endif
 570
 571         /* Data TLB Error Interrupt */
 572         START_EXCEPTION(DataTLBError)
 573         mtspr   SPRN_SPRG0, r10         /* Save some working registers */
 574         mtspr   SPRN_SPRG1, r11
 575         mtspr   SPRN_SPRG4W, r12
 576         mtspr   SPRN_SPRG5W, r13
 577         mfcr    r11
 578         mtspr   SPRN_SPRG7W, r11
 579         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
 580
 581         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
 582          * kernel page tables.
 583          */
 584         lis     r11, TASK_SIZE@h
 585         ori     r11, r11, TASK_SIZE@l
 586         cmplw   5, r10, r11
 587         blt     5, 3f
 588         lis     r11, swapper_pg_dir@h
 589         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
 590
 591         mfspr   r12,SPRN_MAS1           /* Set TID to 0 */
 592         rlwinm  r12,r12,0,16,1
 593         mtspr   SPRN_MAS1,r12
 594
 595         b       4f
 596
 597         /* Get the PGD for the current thread */
 598 3:
 599         mfspr   r11,SPRN_SPRG3
 600         lwz     r11,PGDIR(r11)
 601
 602 4:
 603         FIND_PTE
 604         andi.   r13, r11, _PAGE_PRESENT /* Is the page present? */
 605         beq     2f                      /* Bail if not present */
 606
 607 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 608         lwz     r13, 0(r12)
 609 #endif
 610         ori     r11, r11, _PAGE_ACCESSED
 611         stw     r11, PTE_FLAGS_OFFSET(r12)
 612
 613          /* Jump to common tlb load */
 614         b       finish_tlb_load
 615 2:
 616         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
 617          * and call the heavyweights to help us out.
 618          */
 619         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
 620         mtcr    r11
 621         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
 622         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
 623         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
 624         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
 625         b       data_access
 626
 627         /* Instruction TLB Error Interrupt */
 628         /*
 629          * Nearly the same as above, except we get our
 630          * information from different registers and bailout
 631          * to a different point.
 632          */
 633         START_EXCEPTION(InstructionTLBError)
 634         mtspr   SPRN_SPRG0, r10         /* Save some working registers */
 635         mtspr   SPRN_SPRG1, r11
 636         mtspr   SPRN_SPRG4W, r12
 637         mtspr   SPRN_SPRG5W, r13
 638         mfcr    r11
 639         mtspr   SPRN_SPRG7W, r11
 640         mfspr   r10, SPRN_SRR0          /* Get faulting address */
 641
 642         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
 643          * kernel page tables.
 644          */
 645         lis     r11, TASK_SIZE@h
 646         ori     r11, r11, TASK_SIZE@l
 647         cmplw   5, r10, r11
 648         blt     5, 3f
 649         lis     r11, swapper_pg_dir@h
 650         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
 651
 652         mfspr   r12,SPRN_MAS1           /* Set TID to 0 */
 653         rlwinm  r12,r12,0,16,1
 654         mtspr   SPRN_MAS1,r12
 655
 656         b       4f
 657
 658         /* Get the PGD for the current thread */
 659 3:
 660         mfspr   r11,SPRN_SPRG3
 661         lwz     r11,PGDIR(r11)
 662
 663 4:
 664         FIND_PTE
 665         andi.   r13, r11, _PAGE_PRESENT /* Is the page present? */
 666         beq     2f                      /* Bail if not present */
 667
 668 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 669         lwz     r13, 0(r12)
 670 #endif
 671         ori     r11, r11, _PAGE_ACCESSED
 672         stw     r11, PTE_FLAGS_OFFSET(r12)
 673
 674         /* Jump to common TLB load point */
 675         b       finish_tlb_load
 676
 677 2:
 678         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
 679          * and call the heavyweights to help us out.
 680          */
 681         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
 682         mtcr    r11
 683         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
 684         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
 685         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
 686         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
 687         b       InstructionStorage
 688
 689 #ifdef CONFIG_SPE
 690         /* SPE Unavailable */
 691         START_EXCEPTION(SPEUnavailable)
 692         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 693         bne     load_up_spe
 694         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 695         EXC_XFER_EE_LITE(0x2010, KernelSPE)
 696 #else
 697         EXCEPTION(0x2020, SPEUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 698 #endif /* CONFIG_SPE */
 699
 700         /* SPE Floating Point Data */
 701 #ifdef CONFIG_SPE
 702         EXCEPTION(0x2030, SPEFloatingPointData, SPEFloatingPointException, EXC_XFER_EE);
 703 #else
 704         EXCEPTION(0x2040, SPEFloatingPointData, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 705 #endif /* CONFIG_SPE */
 706
 707         /* SPE Floating Point Round */
 708         EXCEPTION(0x2050, SPEFloatingPointRound, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 709
 710         /* Performance Monitor */
 711         EXCEPTION(0x2060, PerformanceMonitor, performance_monitor_exception, EXC_XFER_STD)
 712
 713
 714         /* Debug Interrupt */
 715         DEBUG_EXCEPTION
 716
 717 /*
 718  * Local functions
 719  */
 720
 721         /*
 722          * Data TLB exceptions will bail out to this point
 723          * if they can't resolve the lightweight TLB fault.
 724          */
 725 data_access:
 726         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 727         mfspr   r5,SPRN_ESR             /* Grab the ESR, save it, pass arg3 */
 728         stw     r5,_ESR(r11)
 729         mfspr   r4,SPRN_DEAR            /* Grab the DEAR, save it, pass arg2 */
 730         andis.  r10,r5,(ESR_ILK|ESR_DLK)@h
 731         bne     1f
 732         EXC_XFER_EE_LITE(0x0300, handle_page_fault)
 733 1:
 734         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 735         EXC_XFER_EE_LITE(0x0300, CacheLockingException)
 736
 737 /*
 738
 739  * Both the instruction and data TLB miss get to this
 740  * point to load the TLB.
 741  *      r10 - EA of fault
 742  *      r11 - TLB (info from Linux PTE)
 743  *      r12, r13 - available to use
 744  *      CR5 - results of addr < TASK_SIZE
 745  *      MAS0, MAS1 - loaded with proper value when we get here
 746  *      MAS2, MAS3 - will need additional info from Linux PTE
 747  *      Upon exit, we reload everything and RFI.
 748  */
 749 finish_tlb_load:
 750         /*
 751          * We set execute, because we don't have the granularity to
 752          * properly set this at the page level (Linux problem).
 753          * Many of these bits are software only.  Bits we don't set
 754          * here we (properly should) assume have the appropriate value.
 755          */
 756
 757         mfspr   r12, SPRN_MAS2
 758 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 759         rlwimi  r12, r11, 26, 24, 31    /* extract ...WIMGE from pte */
 760 #else
 761         rlwimi  r12, r11, 26, 27, 31    /* extract WIMGE from pte */
 762 #endif
 763         mtspr   SPRN_MAS2, r12
 764
 765         bge     5, 1f
 766
 767         /* is user addr */
 768         andi.   r12, r11, (_PAGE_USER | _PAGE_HWWRITE | _PAGE_HWEXEC)
 769         andi.   r10, r11, _PAGE_USER    /* Test for _PAGE_USER */
 770         srwi    r10, r12, 1
 771         or      r12, r12, r10   /* Copy user perms into supervisor */
 772         iseleq  r12, 0, r12
 773         b       2f
 774
 775         /* is kernel addr */
 776 1:      rlwinm  r12, r11, 31, 29, 29    /* Extract _PAGE_HWWRITE into SW */
 777         ori     r12, r12, (MAS3_SX | MAS3_SR)
 778
 779 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 780 2:      rlwimi  r12, r13, 24, 0, 7      /* grab RPN[32:39] */
 781         rlwimi  r12, r11, 24, 8, 19     /* grab RPN[40:51] */
 782         mtspr   SPRN_MAS3, r12
 783 BEGIN_FTR_SECTION
 784         srwi    r10, r13, 8             /* grab RPN[8:31] */
 785         mtspr   SPRN_MAS7, r10
 786 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_BIG_PHYS)
 787 #else
 788 2:      rlwimi  r11, r12, 0, 20, 31     /* Extract RPN from PTE and merge with perms */
 789         mtspr   SPRN_MAS3, r11
 790 #endif
 791 #ifdef CONFIG_E200
 792         /* Round robin TLB1 entries assignment */
 793         mfspr   r12, SPRN_MAS0
 794
 795         /* Extract TLB1CFG(NENTRY) */
 796         mfspr   r11, SPRN_TLB1CFG
 797         andi.   r11, r11, 0xfff
 798
 799         /* Extract MAS0(NV) */
 800         andi.   r13, r12, 0xfff
 801         addi    r13, r13, 1
 802         cmpw    0, r13, r11
 803         addi    r12, r12, 1
 804
 805         /* check if we need to wrap */
 806         blt     7f
 807
 808         /* wrap back to first free tlbcam entry */
 809         lis     r13, tlbcam_index@ha
 810         lwz     r13, tlbcam_index@l(r13)
 811         rlwimi  r12, r13, 0, 20, 31
 812 7:
 813         mtspr   SPRN_MAS0,r12
 814 #endif /* CONFIG_E200 */
 815
 816         tlbwe
 817
 818         /* Done...restore registers and get out of here.  */
 819         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
 820         mtcr    r11
 821         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
 822         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
 823         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
 824         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
 825         rfi                                     /* Force context change */
 826
 827 #ifdef CONFIG_SPE
 828 /* Note that the SPE support is closely modeled after the AltiVec
 829  * support.  Changes to one are likely to be applicable to the
 830  * other!  */
 831 load_up_spe:
 832 /*
 833  * Disable SPE for the task which had SPE previously,
 834  * and save its SPE registers in its thread_struct.
 835  * Enables SPE for use in the kernel on return.
 836  * On SMP we know the SPE units are free, since we give it up every
 837  * switch.  -- Kumar
 838  */
 839         mfmsr   r5
 840         oris    r5,r5,MSR_SPE@h
 841         mtmsr   r5                      /* enable use of SPE now */
 842         isync
 843 /*
 844  * For SMP, we don't do lazy SPE switching because it just gets too
 845  * horrendously complex, especially when a task switches from one CPU
 846  * to another.  Instead we call giveup_spe in switch_to.
 847  */
 848 #ifndef CONFIG_SMP
 849         lis     r3,last_task_used_spe@ha
 850         lwz     r4,last_task_used_spe@l(r3)
 851         cmpi    0,r4,0
 852         beq     1f
 853         addi    r4,r4,THREAD    /* want THREAD of last_task_used_spe */
 854         SAVE_32EVRS(0,r10,r4)
 855         evxor   evr10, evr10, evr10     /* clear out evr10 */
 856         evmwumiaa evr10, evr10, evr10   /* evr10 <- ACC = 0 * 0 + ACC */
 857         li      r5,THREAD_ACC
 858         evstddx evr10, r4, r5           /* save off accumulator */
 859         lwz     r5,PT_REGS(r4)
 860         lwz     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 861         lis     r10,MSR_SPE@h
 862         andc    r4,r4,r10       /* disable SPE for previous task */
 863         stw     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 864 1:
 865 #endif /* CONFIG_SMP */
 866         /* enable use of SPE after return */
 867         oris    r9,r9,MSR_SPE@h
 868         mfspr   r5,SPRN_SPRG3           /* current task's THREAD (phys) */
 869         li      r4,1
 870         li      r10,THREAD_ACC
 871         stw     r4,THREAD_USED_SPE(r5)
 872         evlddx  evr4,r10,r5
 873         evmra   evr4,evr4
 874         REST_32EVRS(0,r10,r5)
 875 #ifndef CONFIG_SMP
 876         subi    r4,r5,THREAD
 877         stw     r4,last_task_used_spe@l(r3)
 878 #endif /* CONFIG_SMP */
 879         /* restore registers and return */
 880 2:      REST_4GPRS(3, r11)
 881         lwz     r10,_CCR(r11)
 882         REST_GPR(1, r11)
 883         mtcr    r10
 884         lwz     r10,_LINK(r11)
 885         mtlr    r10
 886         REST_GPR(10, r11)
 887         mtspr   SPRN_SRR1,r9
 888         mtspr   SPRN_SRR0,r12
 889         REST_GPR(9, r11)
 890         REST_GPR(12, r11)
 891         lwz     r11,GPR11(r11)
 892         SYNC
 893         rfi
 894
 895 /*
 896  * SPE unavailable trap from kernel - print a message, but let
 897  * the task use SPE in the kernel until it returns to user mode.
 898  */
 899 KernelSPE:
 900         lwz     r3,_MSR(r1)
 901         oris    r3,r3,MSR_SPE@h
 902         stw     r3,_MSR(r1)     /* enable use of SPE after return */
 903         lis     r3,87f@h
 904         ori     r3,r3,87f@l
 905         mr      r4,r2           /* current */
 906         lwz     r5,_NIP(r1)
 907         bl      printk
 908         b       ret_from_except
 909 87:     .string "SPE used in kernel  (task=%p, pc=%x)  \n"
 910         .align  4,0
 911
 912 #endif /* CONFIG_SPE */
 913
 914 /*
 915  * Global functions
 916  */
 917
 918 /*
 919  * extern void loadcam_entry(unsigned int index)
 920  *
 921  * Load TLBCAM[index] entry in to the L2 CAM MMU
 922  */
 923 _GLOBAL(loadcam_entry)
 924         lis     r4,TLBCAM@ha
 925         addi    r4,r4,TLBCAM@l
 926         mulli   r5,r3,20
 927         add     r3,r5,r4
 928         lwz     r4,0(r3)
 929         mtspr   SPRN_MAS0,r4
 930         lwz     r4,4(r3)
 931         mtspr   SPRN_MAS1,r4
 932         lwz     r4,8(r3)
 933         mtspr   SPRN_MAS2,r4
 934         lwz     r4,12(r3)
 935         mtspr   SPRN_MAS3,r4
 936         tlbwe
 937         isync
 938         blr
 939
 940 /*
 941  * extern void giveup_altivec(struct task_struct *prev)
 942  *
 943  * The e500 core does not have an AltiVec unit.
 944  */
 945 _GLOBAL(giveup_altivec)
 946         blr
 947
 948 #ifdef CONFIG_SPE
 949 /*
 950  * extern void giveup_spe(struct task_struct *prev)
 951  *
 952  */
 953 _GLOBAL(giveup_spe)
 954         mfmsr   r5
 955         oris    r5,r5,MSR_SPE@h
 956         SYNC
 957         mtmsr   r5                      /* enable use of SPE now */
 958         isync
 959         cmpi    0,r3,0
 960         beqlr-                          /* if no previous owner, done */
 961         addi    r3,r3,THREAD            /* want THREAD of task */
 962         lwz     r5,PT_REGS(r3)
 963         cmpi    0,r5,0
 964         SAVE_32EVRS(0, r4, r3)
 965         evxor   evr6, evr6, evr6        /* clear out evr6 */
 966         evmwumiaa evr6, evr6, evr6      /* evr6 <- ACC = 0 * 0 + ACC */
 967         li      r4,THREAD_ACC
 968         evstddx evr6, r4, r3            /* save off accumulator */
 969         mfspr   r6,SPRN_SPEFSCR
 970         stw     r6,THREAD_SPEFSCR(r3)   /* save spefscr register value */
 971         beq     1f
 972         lwz     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 973         lis     r3,MSR_SPE@h
 974         andc    r4,r4,r3                /* disable SPE for previous task */
 975         stw     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 976 1:
 977 #ifndef CONFIG_SMP
 978         li      r5,0
 979         lis     r4,last_task_used_spe@ha
 980         stw     r5,last_task_used_spe@l(r4)
 981 #endif /* CONFIG_SMP */
 982         blr
 983 #endif /* CONFIG_SPE */
 984
 985 /*
 986  * extern void giveup_fpu(struct task_struct *prev)
 987  *
 988  * Not all FSL Book-E cores have an FPU
 989  */
 990 #ifndef CONFIG_PPC_FPU
 991 _GLOBAL(giveup_fpu)
 992         blr
 993 #endif
 994
 995 /*
 996  * extern void abort(void)
 997  *
 998  * At present, this routine just applies a system reset.
 999  */
1000 _GLOBAL(abort)
1001         li      r13,0
1002         mtspr   SPRN_DBCR0,r13          /* disable all debug events */
1003         isync
1004         mfmsr   r13
1005         ori     r13,r13,MSR_DE@l        /* Enable Debug Events */
1006         mtmsr   r13
1007         isync
1008         mfspr   r13,SPRN_DBCR0
1009         lis     r13,(DBCR0_IDM|DBCR0_RST_CHIP)@h
1010         mtspr   SPRN_DBCR0,r13
1011         isync
1012
1013 _GLOBAL(set_context)
1014
1015 #ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
1016         /* Context switch the PTE pointer for the Abatron BDI2000.
1017          * The PGDIR is the second parameter.
1018          */
1019         lis     r5, abatron_pteptrs@h
1020         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
1021         stw     r4, 0x4(r5)
1022 #endif
1023         mtspr   SPRN_PID,r3
1024         isync                   /* Force context change */
1025         blr
1026
1027 /*
1028  * We put a few things here that have to be page-aligned. This stuff
1029  * goes at the beginning of the data segment, which is page-aligned.
1030  */
1031         .data
1032         .align  12
1033         .globl  sdata
1034 sdata:
1035         .globl  empty_zero_page
1036 empty_zero_page:
1037         .space  4096
1038         .globl  swapper_pg_dir
1039 swapper_pg_dir:
1040         .space  4096
1041
1042 /* Reserved 4k for the critical exception stack & 4k for the machine
1043  * check stack per CPU for kernel mode exceptions */
1044         .section .bss
1045         .align 12
1046 exception_stack_bottom:
1047         .space  BOOKE_EXCEPTION_STACK_SIZE * NR_CPUS
1048         .globl  exception_stack_top
1049 exception_stack_top:
1050
1051 /*
1052  * This space gets a copy of optional info passed to us by the bootstrap
1053  * which is used to pass parameters into the kernel like root=/dev/sda1, etc.
1054  */
1055         .globl  cmd_line
1056 cmd_line:
1057         .space  512
1058
1059 /*
1060  * Room for two PTE pointers, usually the kernel and current user pointers
1061  * to their respective root page table.
1062  */
1063 abatron_pteptrs:
1064         .space  8