arch/ppc/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         mfspr   r6,SPRN_MAS1
 210         rlwinm  r6,r6,0,2,0     /* clear IPROT */
 211         mtspr   SPRN_MAS1,r6
 212         tlbwe
 213         /* Invalidate TLB1 */
 214         li      r9,0x0c
 215         tlbivax 0,r9
 216 #ifdef CONFIG_SMP
 217         tlbsync
 218 #endif
 219         msync
 220
 221 /* 6. Setup KERNELBASE mapping in TLB1[0] */
 222         lis     r6,0x1000               /* Set MAS0(TLBSEL) = TLB1(1), ESEL = 0 */
 223         mtspr   SPRN_MAS0,r6
 224         lis     r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h
 225         ori     r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_16M))@l
 226         mtspr   SPRN_MAS1,r6
 227         li      r7,0
 228         lis     r6,KERNELBASE@h
 229         ori     r6,r6,KERNELBASE@l
 230         rlwimi  r6,r7,0,20,31
 231         mtspr   SPRN_MAS2,r6
 232         li      r7,(MAS3_SX|MAS3_SW|MAS3_SR)
 233         mtspr   SPRN_MAS3,r7
 234         tlbwe
 235
 236 /* 7. Jump to KERNELBASE mapping */
 237         lis     r7,MSR_KERNEL@h
 238         ori     r7,r7,MSR_KERNEL@l
 239         bl      1f                      /* Find our address */
 240 1:      mflr    r9
 241         rlwimi  r6,r9,0,20,31
 242         addi    r6,r6,24
 243         mtspr   SPRN_SRR0,r6
 244         mtspr   SPRN_SRR1,r7
 245         rfi                             /* start execution out of TLB1[0] entry */
 246
 247 /* 8. Clear out the temp mapping */
 248         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
 249         rlwimi  r7,r5,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r5) */
 250         mtspr   SPRN_MAS0,r7
 251         tlbre
 252         mfspr   r8,SPRN_MAS1
 253         rlwinm  r8,r8,0,2,0     /* clear IPROT */
 254         mtspr   SPRN_MAS1,r8
 255         tlbwe
 256         /* Invalidate TLB1 */
 257         li      r9,0x0c
 258         tlbivax 0,r9
 259 #ifdef CONFIG_SMP
 260         tlbsync
 261 #endif
 262         msync
 263
 264         /* Establish the interrupt vector offsets */
 265         SET_IVOR(0,  CriticalInput);
 266         SET_IVOR(1,  MachineCheck);
 267         SET_IVOR(2,  DataStorage);
 268         SET_IVOR(3,  InstructionStorage);
 269         SET_IVOR(4,  ExternalInput);
 270         SET_IVOR(5,  Alignment);
 271         SET_IVOR(6,  Program);
 272         SET_IVOR(7,  FloatingPointUnavailable);
 273         SET_IVOR(8,  SystemCall);
 274         SET_IVOR(9,  AuxillaryProcessorUnavailable);
 275         SET_IVOR(10, Decrementer);
 276         SET_IVOR(11, FixedIntervalTimer);
 277         SET_IVOR(12, WatchdogTimer);
 278         SET_IVOR(13, DataTLBError);
 279         SET_IVOR(14, InstructionTLBError);
 280         SET_IVOR(15, Debug);
 281         SET_IVOR(32, SPEUnavailable);
 282         SET_IVOR(33, SPEFloatingPointData);
 283         SET_IVOR(34, SPEFloatingPointRound);
 284 #ifndef CONFIG_E200
 285         SET_IVOR(35, PerformanceMonitor);
 286 #endif
 287
 288         /* Establish the interrupt vector base */
 289         lis     r4,interrupt_base@h     /* IVPR only uses the high 16-bits */
 290         mtspr   SPRN_IVPR,r4
 291
 292         /* Setup the defaults for TLB entries */
 293         li      r2,(MAS4_TSIZED(BOOKE_PAGESZ_4K))@l
 294 #ifdef CONFIG_E200
 295         oris    r2,r2,MAS4_TLBSELD(1)@h
 296 #endif
 297         mtspr   SPRN_MAS4, r2
 298
 299 #if 0
 300         /* Enable DOZE */
 301         mfspr   r2,SPRN_HID0
 302         oris    r2,r2,HID0_DOZE@h
 303         mtspr   SPRN_HID0, r2
 304 #endif
 305 #ifdef CONFIG_E200
 306         /* enable dedicated debug exception handling resources (Debug APU) */
 307         mfspr   r2,SPRN_HID0
 308         ori     r2,r2,HID0_DAPUEN@l
 309         mtspr   SPRN_HID0,r2
 310 #endif
 311
 312 #if !defined(CONFIG_BDI_SWITCH)
 313         /*
 314          * The Abatron BDI JTAG debugger does not tolerate others
 315          * mucking with the debug registers.
 316          */
 317         lis     r2,DBCR0_IDM@h
 318         mtspr   SPRN_DBCR0,r2
 319         isync
 320         /* clear any residual debug events */
 321         li      r2,-1
 322         mtspr   SPRN_DBSR,r2
 323 #endif
 324
 325         /*
 326          * This is where the main kernel code starts.
 327          */
 328
 329         /* ptr to current */
 330         lis     r2,init_task@h
 331         ori     r2,r2,init_task@l
 332
 333         /* ptr to current thread */
 334         addi    r4,r2,THREAD    /* init task's THREAD */
 335         mtspr   SPRN_SPRG3,r4
 336
 337         /* stack */
 338         lis     r1,init_thread_union@h
 339         ori     r1,r1,init_thread_union@l
 340         li      r0,0
 341         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
 342
 343         bl      early_init
 344
 345         mfspr   r3,SPRN_TLB1CFG
 346         andi.   r3,r3,0xfff
 347         lis     r4,num_tlbcam_entries@ha
 348         stw     r3,num_tlbcam_entries@l(r4)
 349 /*
 350  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
 351  */
 352         mr      r3,r31
 353         mr      r4,r30
 354         mr      r5,r29
 355         mr      r6,r28
 356         mr      r7,r27
 357         bl      machine_init
 358         bl      MMU_init
 359
 360         /* Setup PTE pointers for the Abatron bdiGDB */
 361         lis     r6, swapper_pg_dir@h
 362         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
 363         lis     r5, abatron_pteptrs@h
 364         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
 365         lis     r4, KERNELBASE@h
 366         ori     r4, r4, KERNELBASE@l
 367         stw     r5, 0(r4)       /* Save abatron_pteptrs at a fixed location */
 368         stw     r6, 0(r5)
 369
 370         /* Let's move on */
 371         lis     r4,start_kernel@h
 372         ori     r4,r4,start_kernel@l
 373         lis     r3,MSR_KERNEL@h
 374         ori     r3,r3,MSR_KERNEL@l
 375         mtspr   SPRN_SRR0,r4
 376         mtspr   SPRN_SRR1,r3
 377         rfi                     /* change context and jump to start_kernel */
 378
 379 /* Macros to hide the PTE size differences
 380  *
 381  * FIND_PTE -- walks the page tables given EA & pgdir pointer
 382  *   r10 -- EA of fault
 383  *   r11 -- PGDIR pointer
 384  *   r12 -- free
 385  *   label 2: is the bailout case
 386  *
 387  * if we find the pte (fall through):
 388  *   r11 is low pte word
 389  *   r12 is pointer to the pte
 390  */
 391 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 392 #define PTE_FLAGS_OFFSET        4
 393 #define FIND_PTE        \
 394         rlwinm  r12, r10, 13, 19, 29;   /* Compute pgdir/pmd offset */  \
 395         lwzx    r11, r12, r11;          /* Get pgd/pmd entry */         \
 396         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 20;     /* Extract pt base address */   \
 397         beq     2f;                     /* Bail if no table */          \
 398         rlwimi  r12, r10, 23, 20, 28;   /* Compute pte address */       \
 399         lwz     r11, 4(r12);            /* Get pte entry */
 400 #else
 401 #define PTE_FLAGS_OFFSET        0
 402 #define FIND_PTE        \
 403         rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29;   /* Create L1 (pgdir/pmd) address */     \
 404         lwz     r11, 0(r11);            /* Get L1 entry */                      \
 405         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 19;     /* Extract L2 (pte) base address */     \
 406         beq     2f;                     /* Bail if no table */                  \
 407         rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29;   /* Compute PTE address */               \
 408         lwz     r11, 0(r12);            /* Get Linux PTE */
 409 #endif
 410
 411 /*
 412  * Interrupt vector entry code
 413  *
 414  * The Book E MMUs are always on so we don't need to handle
 415  * interrupts in real mode as with previous PPC processors. In
 416  * this case we handle interrupts in the kernel virtual address
 417  * space.
 418  *
 419  * Interrupt vectors are dynamically placed relative to the
 420  * interrupt prefix as determined by the address of interrupt_base.
 421  * The interrupt vectors offsets are programmed using the labels
 422  * for each interrupt vector entry.
 423  *
 424  * Interrupt vectors must be aligned on a 16 byte boundary.
 425  * We align on a 32 byte cache line boundary for good measure.
 426  */
 427
 428 interrupt_base:
 429         /* Critical Input Interrupt */
 430         CRITICAL_EXCEPTION(0x0100, CriticalInput, unknown_exception)
 431
 432         /* Machine Check Interrupt */
 433 #ifdef CONFIG_E200
 434         /* no RFMCI, MCSRRs on E200 */
 435         CRITICAL_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
 436 #else
 437         MCHECK_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
 438 #endif
 439
 440         /* Data Storage Interrupt */
 441         START_EXCEPTION(DataStorage)
 442         mtspr   SPRN_SPRG0, r10         /* Save some working registers */
 443         mtspr   SPRN_SPRG1, r11
 444         mtspr   SPRN_SPRG4W, r12
 445         mtspr   SPRN_SPRG5W, r13
 446         mfcr    r11
 447         mtspr   SPRN_SPRG7W, r11
 448
 449         /*
 450          * Check if it was a store fault, if not then bail
 451          * because a user tried to access a kernel or
 452          * read-protected page.  Otherwise, get the
 453          * offending address and handle it.
 454          */
 455         mfspr   r10, SPRN_ESR
 456         andis.  r10, r10, ESR_ST@h
 457         beq     2f
 458
 459         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
 460
 461         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
 462          * kernel page tables.
 463          */
 464         lis     r11, TASK_SIZE@h
 465         ori     r11, r11, TASK_SIZE@l
 466         cmplw   0, r10, r11
 467         bge     2f
 468
 469         /* Get the PGD for the current thread */
 470 3:
 471         mfspr   r11,SPRN_SPRG3
 472         lwz     r11,PGDIR(r11)
 473 4:
 474         FIND_PTE
 475
 476         /* Are _PAGE_USER & _PAGE_RW set & _PAGE_HWWRITE not? */
 477         andi.   r13, r11, _PAGE_RW|_PAGE_USER|_PAGE_HWWRITE
 478         cmpwi   0, r13, _PAGE_RW|_PAGE_USER
 479         bne     2f                      /* Bail if not */
 480
 481         /* Update 'changed'. */
 482         ori     r11, r11, _PAGE_DIRTY|_PAGE_ACCESSED|_PAGE_HWWRITE
 483         stw     r11, PTE_FLAGS_OFFSET(r12) /* Update Linux page table */
 484
 485         /* MAS2 not updated as the entry does exist in the tlb, this
 486            fault taken to detect state transition (eg: COW -> DIRTY)
 487          */
 488         andi.   r11, r11, _PAGE_HWEXEC
 489         rlwimi  r11, r11, 31, 27, 27    /* SX <- _PAGE_HWEXEC */
 490         ori     r11, r11, (MAS3_UW|MAS3_SW|MAS3_UR|MAS3_SR)@l /* set static perms */
 491
 492         /* update search PID in MAS6, AS = 0 */
 493         mfspr   r12, SPRN_PID0
 494         slwi    r12, r12, 16
 495         mtspr   SPRN_MAS6, r12
 496
 497         /* find the TLB index that caused the fault.  It has to be here. */
 498         tlbsx   0, r10
 499
 500         /* only update the perm bits, assume the RPN is fine */
 501         mfspr   r12, SPRN_MAS3
 502         rlwimi  r12, r11, 0, 20, 31
 503         mtspr   SPRN_MAS3,r12
 504         tlbwe
 505
 506         /* Done...restore registers and get out of here.  */
 507         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
 508         mtcr    r11
 509         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
 510         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
 511         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
 512         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
 513         rfi                     /* Force context change */
 514
 515 2:
 516         /*
 517          * The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
 518          * and call the heavyweights to help us out.
 519          */
 520         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
 521         mtcr    r11
 522         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
 523         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
 524         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
 525         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
 526         b       data_access
 527
 528         /* Instruction Storage Interrupt */
 529         INSTRUCTION_STORAGE_EXCEPTION
 530
 531         /* External Input Interrupt */
 532         EXCEPTION(0x0500, ExternalInput, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
 533
 534         /* Alignment Interrupt */
 535         ALIGNMENT_EXCEPTION
 536
 537         /* Program Interrupt */
 538         PROGRAM_EXCEPTION
 539
 540         /* Floating Point Unavailable Interrupt */
 541 #ifdef CONFIG_PPC_FPU
 542         FP_UNAVAILABLE_EXCEPTION
 543 #else
 544 #ifdef CONFIG_E200
 545         /* E200 treats 'normal' floating point instructions as FP Unavail exception */
 546         EXCEPTION(0x0800, FloatingPointUnavailable, program_check_exception, EXC_XFER_EE)
 547 #else
 548         EXCEPTION(0x0800, FloatingPointUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 549 #endif
 550 #endif
 551
 552         /* System Call Interrupt */
 553         START_EXCEPTION(SystemCall)
 554         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 555         EXC_XFER_EE_LITE(0x0c00, DoSyscall)
 556
 557         /* Auxillary Processor Unavailable Interrupt */
 558         EXCEPTION(0x2900, AuxillaryProcessorUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 559
 560         /* Decrementer Interrupt */
 561         DECREMENTER_EXCEPTION
 562
 563         /* Fixed Internal Timer Interrupt */
 564         /* TODO: Add FIT support */
 565         EXCEPTION(0x3100, FixedIntervalTimer, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 566
 567         /* Watchdog Timer Interrupt */
 568 #ifdef CONFIG_BOOKE_WDT
 569         CRITICAL_EXCEPTION(0x3200, WatchdogTimer, WatchdogException)
 570 #else
 571         CRITICAL_EXCEPTION(0x3200, WatchdogTimer, unknown_exception)
 572 #endif
 573
 574         /* Data TLB Error Interrupt */
 575         START_EXCEPTION(DataTLBError)
 576         mtspr   SPRN_SPRG0, r10         /* Save some working registers */
 577         mtspr   SPRN_SPRG1, r11
 578         mtspr   SPRN_SPRG4W, r12
 579         mtspr   SPRN_SPRG5W, r13
 580         mfcr    r11
 581         mtspr   SPRN_SPRG7W, r11
 582         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
 583
 584         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
 585          * kernel page tables.
 586          */
 587         lis     r11, TASK_SIZE@h
 588         ori     r11, r11, TASK_SIZE@l
 589         cmplw   5, r10, r11
 590         blt     5, 3f
 591         lis     r11, swapper_pg_dir@h
 592         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
 593
 594         mfspr   r12,SPRN_MAS1           /* Set TID to 0 */
 595         rlwinm  r12,r12,0,16,1
 596         mtspr   SPRN_MAS1,r12
 597
 598         b       4f
 599
 600         /* Get the PGD for the current thread */
 601 3:
 602         mfspr   r11,SPRN_SPRG3
 603         lwz     r11,PGDIR(r11)
 604
 605 4:
 606         FIND_PTE
 607         andi.   r13, r11, _PAGE_PRESENT /* Is the page present? */
 608         beq     2f                      /* Bail if not present */
 609
 610 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 611         lwz     r13, 0(r12)
 612 #endif
 613         ori     r11, r11, _PAGE_ACCESSED
 614         stw     r11, PTE_FLAGS_OFFSET(r12)
 615
 616          /* Jump to common tlb load */
 617         b       finish_tlb_load
 618 2:
 619         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
 620          * and call the heavyweights to help us out.
 621          */
 622         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
 623         mtcr    r11
 624         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
 625         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
 626         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
 627         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
 628         b       data_access
 629
 630         /* Instruction TLB Error Interrupt */
 631         /*
 632          * Nearly the same as above, except we get our
 633          * information from different registers and bailout
 634          * to a different point.
 635          */
 636         START_EXCEPTION(InstructionTLBError)
 637         mtspr   SPRN_SPRG0, r10         /* Save some working registers */
 638         mtspr   SPRN_SPRG1, r11
 639         mtspr   SPRN_SPRG4W, r12
 640         mtspr   SPRN_SPRG5W, r13
 641         mfcr    r11
 642         mtspr   SPRN_SPRG7W, r11
 643         mfspr   r10, SPRN_SRR0          /* Get faulting address */
 644
 645         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
 646          * kernel page tables.
 647          */
 648         lis     r11, TASK_SIZE@h
 649         ori     r11, r11, TASK_SIZE@l
 650         cmplw   5, r10, r11
 651         blt     5, 3f
 652         lis     r11, swapper_pg_dir@h
 653         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
 654
 655         mfspr   r12,SPRN_MAS1           /* Set TID to 0 */
 656         rlwinm  r12,r12,0,16,1
 657         mtspr   SPRN_MAS1,r12
 658
 659         b       4f
 660
 661         /* Get the PGD for the current thread */
 662 3:
 663         mfspr   r11,SPRN_SPRG3
 664         lwz     r11,PGDIR(r11)
 665
 666 4:
 667         FIND_PTE
 668         andi.   r13, r11, _PAGE_PRESENT /* Is the page present? */
 669         beq     2f                      /* Bail if not present */
 670
 671 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 672         lwz     r13, 0(r12)
 673 #endif
 674         ori     r11, r11, _PAGE_ACCESSED
 675         stw     r11, PTE_FLAGS_OFFSET(r12)
 676
 677         /* Jump to common TLB load point */
 678         b       finish_tlb_load
 679
 680 2:
 681         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
 682          * and call the heavyweights to help us out.
 683          */
 684         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
 685         mtcr    r11
 686         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
 687         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
 688         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
 689         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
 690         b       InstructionStorage
 691
 692 #ifdef CONFIG_SPE
 693         /* SPE Unavailable */
 694         START_EXCEPTION(SPEUnavailable)
 695         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 696         bne     load_up_spe
 697         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 698         EXC_XFER_EE_LITE(0x2010, KernelSPE)
 699 #else
 700         EXCEPTION(0x2020, SPEUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 701 #endif /* CONFIG_SPE */
 702
 703         /* SPE Floating Point Data */
 704 #ifdef CONFIG_SPE
 705         EXCEPTION(0x2030, SPEFloatingPointData, SPEFloatingPointException, EXC_XFER_EE);
 706 #else
 707         EXCEPTION(0x2040, SPEFloatingPointData, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 708 #endif /* CONFIG_SPE */
 709
 710         /* SPE Floating Point Round */
 711         EXCEPTION(0x2050, SPEFloatingPointRound, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 712
 713         /* Performance Monitor */
 714         EXCEPTION(0x2060, PerformanceMonitor, performance_monitor_exception, EXC_XFER_STD)
 715
 716
 717         /* Debug Interrupt */
 718         DEBUG_EXCEPTION
 719
 720 /*
 721  * Local functions
 722  */
 723
 724         /*
 725          * Data TLB exceptions will bail out to this point
 726          * if they can't resolve the lightweight TLB fault.
 727          */
 728 data_access:
 729         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 730         mfspr   r5,SPRN_ESR             /* Grab the ESR, save it, pass arg3 */
 731         stw     r5,_ESR(r11)
 732         mfspr   r4,SPRN_DEAR            /* Grab the DEAR, save it, pass arg2 */
 733         andis.  r10,r5,(ESR_ILK|ESR_DLK)@h
 734         bne     1f
 735         EXC_XFER_EE_LITE(0x0300, handle_page_fault)
 736 1:
 737         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 738         EXC_XFER_EE_LITE(0x0300, CacheLockingException)
 739
 740 /*
 741
 742  * Both the instruction and data TLB miss get to this
 743  * point to load the TLB.
 744  *      r10 - EA of fault
 745  *      r11 - TLB (info from Linux PTE)
 746  *      r12, r13 - available to use
 747  *      CR5 - results of addr < TASK_SIZE
 748  *      MAS0, MAS1 - loaded with proper value when we get here
 749  *      MAS2, MAS3 - will need additional info from Linux PTE
 750  *      Upon exit, we reload everything and RFI.
 751  */
 752 finish_tlb_load:
 753         /*
 754          * We set execute, because we don't have the granularity to
 755          * properly set this at the page level (Linux problem).
 756          * Many of these bits are software only.  Bits we don't set
 757          * here we (properly should) assume have the appropriate value.
 758          */
 759
 760         mfspr   r12, SPRN_MAS2
 761 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 762         rlwimi  r12, r11, 26, 24, 31    /* extract ...WIMGE from pte */
 763 #else
 764         rlwimi  r12, r11, 26, 27, 31    /* extract WIMGE from pte */
 765 #endif
 766         mtspr   SPRN_MAS2, r12
 767
 768         bge     5, 1f
 769
 770         /* is user addr */
 771         andi.   r12, r11, (_PAGE_USER | _PAGE_HWWRITE | _PAGE_HWEXEC)
 772         andi.   r10, r11, _PAGE_USER    /* Test for _PAGE_USER */
 773         srwi    r10, r12, 1
 774         or      r12, r12, r10   /* Copy user perms into supervisor */
 775         iseleq  r12, 0, r12
 776         b       2f
 777
 778         /* is kernel addr */
 779 1:      rlwinm  r12, r11, 31, 29, 29    /* Extract _PAGE_HWWRITE into SW */
 780         ori     r12, r12, (MAS3_SX | MAS3_SR)
 781
 782 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
 783 2:      rlwimi  r12, r13, 24, 0, 7      /* grab RPN[32:39] */
 784         rlwimi  r12, r11, 24, 8, 19     /* grab RPN[40:51] */
 785         mtspr   SPRN_MAS3, r12
 786 BEGIN_FTR_SECTION
 787         srwi    r10, r13, 8             /* grab RPN[8:31] */
 788         mtspr   SPRN_MAS7, r10
 789 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_BIG_PHYS)
 790 #else
 791 2:      rlwimi  r11, r12, 0, 20, 31     /* Extract RPN from PTE and merge with perms */
 792         mtspr   SPRN_MAS3, r11
 793 #endif
 794 #ifdef CONFIG_E200
 795         /* Round robin TLB1 entries assignment */
 796         mfspr   r12, SPRN_MAS0
 797
 798         /* Extract TLB1CFG(NENTRY) */
 799         mfspr   r11, SPRN_TLB1CFG
 800         andi.   r11, r11, 0xfff
 801
 802         /* Extract MAS0(NV) */
 803         andi.   r13, r12, 0xfff
 804         addi    r13, r13, 1
 805         cmpw    0, r13, r11
 806         addi    r12, r12, 1
 807
 808         /* check if we need to wrap */
 809         blt     7f
 810
 811         /* wrap back to first free tlbcam entry */
 812         lis     r13, tlbcam_index@ha
 813         lwz     r13, tlbcam_index@l(r13)
 814         rlwimi  r12, r13, 0, 20, 31
 815 7:
 816         mtspr   SPRN_MAS0,r12
 817 #endif /* CONFIG_E200 */
 818
 819         tlbwe
 820
 821         /* Done...restore registers and get out of here.  */
 822         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
 823         mtcr    r11
 824         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
 825         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
 826         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
 827         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
 828         rfi                                     /* Force context change */
 829
 830 #ifdef CONFIG_SPE
 831 /* Note that the SPE support is closely modeled after the AltiVec
 832  * support.  Changes to one are likely to be applicable to the
 833  * other!  */
 834 load_up_spe:
 835 /*
 836  * Disable SPE for the task which had SPE previously,
 837  * and save its SPE registers in its thread_struct.
 838  * Enables SPE for use in the kernel on return.
 839  * On SMP we know the SPE units are free, since we give it up every
 840  * switch.  -- Kumar
 841  */
 842         mfmsr   r5
 843         oris    r5,r5,MSR_SPE@h
 844         mtmsr   r5                      /* enable use of SPE now */
 845         isync
 846 /*
 847  * For SMP, we don't do lazy SPE switching because it just gets too
 848  * horrendously complex, especially when a task switches from one CPU
 849  * to another.  Instead we call giveup_spe in switch_to.
 850  */
 851 #ifndef CONFIG_SMP
 852         lis     r3,last_task_used_spe@ha
 853         lwz     r4,last_task_used_spe@l(r3)
 854         cmpi    0,r4,0
 855         beq     1f
 856         addi    r4,r4,THREAD    /* want THREAD of last_task_used_spe */
 857         SAVE_32EVRS(0,r10,r4)
 858         evxor   evr10, evr10, evr10     /* clear out evr10 */
 859         evmwumiaa evr10, evr10, evr10   /* evr10 <- ACC = 0 * 0 + ACC */
 860         li      r5,THREAD_ACC
 861         evstddx evr10, r4, r5           /* save off accumulator */
 862         lwz     r5,PT_REGS(r4)
 863         lwz     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 864         lis     r10,MSR_SPE@h
 865         andc    r4,r4,r10       /* disable SPE for previous task */
 866         stw     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 867 1:
 868 #endif /* CONFIG_SMP */
 869         /* enable use of SPE after return */
 870         oris    r9,r9,MSR_SPE@h
 871         mfspr   r5,SPRN_SPRG3           /* current task's THREAD (phys) */
 872         li      r4,1
 873         li      r10,THREAD_ACC
 874         stw     r4,THREAD_USED_SPE(r5)
 875         evlddx  evr4,r10,r5
 876         evmra   evr4,evr4
 877         REST_32EVRS(0,r10,r5)
 878 #ifndef CONFIG_SMP
 879         subi    r4,r5,THREAD
 880         stw     r4,last_task_used_spe@l(r3)
 881 #endif /* CONFIG_SMP */
 882         /* restore registers and return */
 883 2:      REST_4GPRS(3, r11)
 884         lwz     r10,_CCR(r11)
 885         REST_GPR(1, r11)
 886         mtcr    r10
 887         lwz     r10,_LINK(r11)
 888         mtlr    r10
 889         REST_GPR(10, r11)
 890         mtspr   SPRN_SRR1,r9
 891         mtspr   SPRN_SRR0,r12
 892         REST_GPR(9, r11)
 893         REST_GPR(12, r11)
 894         lwz     r11,GPR11(r11)
 895         rfi
 896
 897 /*
 898  * SPE unavailable trap from kernel - print a message, but let
 899  * the task use SPE in the kernel until it returns to user mode.
 900  */
 901 KernelSPE:
 902         lwz     r3,_MSR(r1)
 903         oris    r3,r3,MSR_SPE@h
 904         stw     r3,_MSR(r1)     /* enable use of SPE after return */
 905         lis     r3,87f@h
 906         ori     r3,r3,87f@l
 907         mr      r4,r2           /* current */
 908         lwz     r5,_NIP(r1)
 909         bl      printk
 910         b       ret_from_except
 911 87:     .string "SPE used in kernel  (task=%p, pc=%x)  \n"
 912         .align  4,0
 913
 914 #endif /* CONFIG_SPE */
 915
 916 /*
 917  * Global functions
 918  */
 919
 920 /*
 921  * extern void loadcam_entry(unsigned int index)
 922  *
 923  * Load TLBCAM[index] entry in to the L2 CAM MMU
 924  */
 925 _GLOBAL(loadcam_entry)
 926         lis     r4,TLBCAM@ha
 927         addi    r4,r4,TLBCAM@l
 928         mulli   r5,r3,20
 929         add     r3,r5,r4
 930         lwz     r4,0(r3)
 931         mtspr   SPRN_MAS0,r4
 932         lwz     r4,4(r3)
 933         mtspr   SPRN_MAS1,r4
 934         lwz     r4,8(r3)
 935         mtspr   SPRN_MAS2,r4
 936         lwz     r4,12(r3)
 937         mtspr   SPRN_MAS3,r4
 938         tlbwe
 939         isync
 940         blr
 941
 942 /*
 943  * extern void giveup_altivec(struct task_struct *prev)
 944  *
 945  * The e500 core does not have an AltiVec unit.
 946  */
 947 _GLOBAL(giveup_altivec)
 948         blr
 949
 950 #ifdef CONFIG_SPE
 951 /*
 952  * extern void giveup_spe(struct task_struct *prev)
 953  *
 954  */
 955 _GLOBAL(giveup_spe)
 956         mfmsr   r5
 957         oris    r5,r5,MSR_SPE@h
 958         mtmsr   r5                      /* enable use of SPE now */
 959         isync
 960         cmpi    0,r3,0
 961         beqlr-                          /* if no previous owner, done */
 962         addi    r3,r3,THREAD            /* want THREAD of task */
 963         lwz     r5,PT_REGS(r3)
 964         cmpi    0,r5,0
 965         SAVE_32EVRS(0, r4, r3)
 966         evxor   evr6, evr6, evr6        /* clear out evr6 */
 967         evmwumiaa evr6, evr6, evr6      /* evr6 <- ACC = 0 * 0 + ACC */
 968         li      r4,THREAD_ACC
 969         evstddx evr6, r4, r3            /* save off accumulator */
 970         mfspr   r6,SPRN_SPEFSCR
 971         stw     r6,THREAD_SPEFSCR(r3)   /* save spefscr register value */
 972         beq     1f
 973         lwz     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 974         lis     r3,MSR_SPE@h
 975         andc    r4,r4,r3                /* disable SPE for previous task */
 976         stw     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 977 1:
 978 #ifndef CONFIG_SMP
 979         li      r5,0
 980         lis     r4,last_task_used_spe@ha
 981         stw     r5,last_task_used_spe@l(r4)
 982 #endif /* CONFIG_SMP */
 983         blr
 984 #endif /* CONFIG_SPE */
 985
 986 /*
 987  * extern void giveup_fpu(struct task_struct *prev)
 988  *
 989  * Not all FSL Book-E cores have an FPU
 990  */
 991 #ifndef CONFIG_PPC_FPU
 992 _GLOBAL(giveup_fpu)
 993         blr
 994 #endif
 995
 996 /*
 997  * extern void abort(void)
 998  *
 999  * At present, this routine just applies a system reset.
1000  */
1001 _GLOBAL(abort)
1002         li      r13,0
1003         mtspr   SPRN_DBCR0,r13          /* disable all debug events */
1004         isync
1005         mfmsr   r13
1006         ori     r13,r13,MSR_DE@l        /* Enable Debug Events */
1007         mtmsr   r13
1008         isync
1009         mfspr   r13,SPRN_DBCR0
1010         lis     r13,(DBCR0_IDM|DBCR0_RST_CHIP)@h
1011         mtspr   SPRN_DBCR0,r13
1012         isync
1013
1014 _GLOBAL(set_context)
1015
1016 #ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
1017         /* Context switch the PTE pointer for the Abatron BDI2000.
1018          * The PGDIR is the second parameter.
1019          */
1020         lis     r5, abatron_pteptrs@h
1021         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
1022         stw     r4, 0x4(r5)
1023 #endif
1024         mtspr   SPRN_PID,r3
1025         isync                   /* Force context change */
1026         blr
1027
1028 /*
1029  * We put a few things here that have to be page-aligned. This stuff
1030  * goes at the beginning of the data segment, which is page-aligned.
1031  */
1032         .data
1033         .align  12
1034         .globl  sdata
1035 sdata:
1036         .globl  empty_zero_page
1037 empty_zero_page:
1038         .space  4096
1039         .globl  swapper_pg_dir
1040 swapper_pg_dir:
1041         .space  4096
1042
1043 /* Reserved 4k for the critical exception stack & 4k for the machine
1044  * check stack per CPU for kernel mode exceptions */
1045         .section .bss
1046         .align 12
1047 exception_stack_bottom:
1048         .space  BOOKE_EXCEPTION_STACK_SIZE * NR_CPUS
1049         .globl  exception_stack_top
1050 exception_stack_top:
1051
1052 /*
1053  * This space gets a copy of optional info passed to us by the bootstrap
1054  * which is used to pass parameters into the kernel like root=/dev/sda1, etc.
1055  */
1056         .globl  cmd_line
1057 cmd_line:
1058         .space  512
1059
1060 /*
1061  * Room for two PTE pointers, usually the kernel and current user pointers
1062  * to their respective root page table.
1063  */
1064 abatron_pteptrs:
1065         .space  8