Linux-2.6.12-rc2
[linux-2.6/linux-acpi-2.6/ibm-acpi-2.6.git] / arch / ppc / kernel / head_8xx.S
blob5a7a64e91fc5eddcb2cff1d1cc14d24e9a53981d
1 /*
2  *  arch/ppc/kernel/except_8xx.S
3  *
4  *  PowerPC version
5  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
6  *  Rewritten by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) for PReP
7  *    Copyright (C) 1996 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
8  *  Low-level exception handlers and MMU support
9  *  rewritten by Paul Mackerras.
10  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras.
11  *  MPC8xx modifications by Dan Malek
12  *    Copyright (C) 1997 Dan Malek (dmalek@jlc.net).
13  *
14  *  This file contains low-level support and setup for PowerPC 8xx
15  *  embedded processors, including trap and interrupt dispatch.
16  *
17  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
18  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
19  *  as published by the Free Software Foundation; either version
20  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
21  *
22  */
24 #include <linux/config.h>
25 #include <asm/processor.h>
26 #include <asm/page.h>
27 #include <asm/mmu.h>
28 #include <asm/cache.h>
29 #include <asm/pgtable.h>
30 #include <asm/cputable.h>
31 #include <asm/thread_info.h>
32 #include <asm/ppc_asm.h>
33 #include <asm/offsets.h>
35 /* Macro to make the code more readable. */
36 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
37 #define DO_8xx_CPU6(val, reg)   \
38         li      reg, val;       \
39         stw     reg, 12(r0);    \
40         lwz     reg, 12(r0);
41 #else
42 #define DO_8xx_CPU6(val, reg)
43 #endif
44         .text
45         .globl  _stext
46 _stext:
47         .text
48         .globl  _start
49 _start:
51 /* MPC8xx
52  * This port was done on an MBX board with an 860.  Right now I only
53  * support an ELF compressed (zImage) boot from EPPC-Bug because the
54  * code there loads up some registers before calling us:
55  *   r3: ptr to board info data
56  *   r4: initrd_start or if no initrd then 0
57  *   r5: initrd_end - unused if r4 is 0
58  *   r6: Start of command line string
59  *   r7: End of command line string
60  *
61  * I decided to use conditional compilation instead of checking PVR and
62  * adding more processor specific branches around code I don't need.
63  * Since this is an embedded processor, I also appreciate any memory
64  * savings I can get.
65  *
66  * The MPC8xx does not have any BATs, but it supports large page sizes.
67  * We first initialize the MMU to support 8M byte pages, then load one
68  * entry into each of the instruction and data TLBs to map the first
69  * 8M 1:1.  I also mapped an additional I/O space 1:1 so we can get to
70  * the "internal" processor registers before MMU_init is called.
71  *
72  * The TLB code currently contains a major hack.  Since I use the condition
73  * code register, I have to save and restore it.  I am out of registers, so
74  * I just store it in memory location 0 (the TLB handlers are not reentrant).
75  * To avoid making any decisions, I need to use the "segment" valid bit
76  * in the first level table, but that would require many changes to the
77  * Linux page directory/table functions that I don't want to do right now.
78  *
79  * I used to use SPRG2 for a temporary register in the TLB handler, but it
80  * has since been put to other uses.  I now use a hack to save a register
81  * and the CCR at memory location 0.....Someday I'll fix this.....
82  *      -- Dan
83  */
84         .globl  __start
85 __start:
86         mr      r31,r3                  /* save parameters */
87         mr      r30,r4
88         mr      r29,r5
89         mr      r28,r6
90         mr      r27,r7
92         /* We have to turn on the MMU right away so we get cache modes
93          * set correctly.
94          */
95         bl      initial_mmu
97 /* We now have the lower 8 Meg mapped into TLB entries, and the caches
98  * ready to work.
99  */
101 turn_on_mmu:
102         mfmsr   r0
103         ori     r0,r0,MSR_DR|MSR_IR
104         mtspr   SPRN_SRR1,r0
105         lis     r0,start_here@h
106         ori     r0,r0,start_here@l
107         mtspr   SPRN_SRR0,r0
108         SYNC
109         rfi                             /* enables MMU */
112  * Exception entry code.  This code runs with address translation
113  * turned off, i.e. using physical addresses.
114  * We assume sprg3 has the physical address of the current
115  * task's thread_struct.
116  */
117 #define EXCEPTION_PROLOG        \
118         mtspr   SPRN_SPRG0,r10; \
119         mtspr   SPRN_SPRG1,r11; \
120         mfcr    r10;            \
121         EXCEPTION_PROLOG_1;     \
122         EXCEPTION_PROLOG_2
124 #define EXCEPTION_PROLOG_1      \
125         mfspr   r11,SPRN_SRR1;          /* check whether user or kernel */ \
126         andi.   r11,r11,MSR_PR; \
127         tophys(r11,r1);                 /* use tophys(r1) if kernel */ \
128         beq     1f;             \
129         mfspr   r11,SPRN_SPRG3; \
130         lwz     r11,THREAD_INFO-THREAD(r11);    \
131         addi    r11,r11,THREAD_SIZE;    \
132         tophys(r11,r11);        \
133 1:      subi    r11,r11,INT_FRAME_SIZE  /* alloc exc. frame */
136 #define EXCEPTION_PROLOG_2      \
137         CLR_TOP32(r11);         \
138         stw     r10,_CCR(r11);          /* save registers */ \
139         stw     r12,GPR12(r11); \
140         stw     r9,GPR9(r11);   \
141         mfspr   r10,SPRN_SPRG0; \
142         stw     r10,GPR10(r11); \
143         mfspr   r12,SPRN_SPRG1; \
144         stw     r12,GPR11(r11); \
145         mflr    r10;            \
146         stw     r10,_LINK(r11); \
147         mfspr   r12,SPRN_SRR0;  \
148         mfspr   r9,SPRN_SRR1;   \
149         stw     r1,GPR1(r11);   \
150         stw     r1,0(r11);      \
151         tovirt(r1,r11);                 /* set new kernel sp */ \
152         li      r10,MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR); /* can take exceptions */ \
153         MTMSRD(r10);                    /* (except for mach check in rtas) */ \
154         stw     r0,GPR0(r11);   \
155         SAVE_4GPRS(3, r11);     \
156         SAVE_2GPRS(7, r11)
159  * Note: code which follows this uses cr0.eq (set if from kernel),
160  * r11, r12 (SRR0), and r9 (SRR1).
162  * Note2: once we have set r1 we are in a position to take exceptions
163  * again, and we could thus set MSR:RI at that point.
164  */
167  * Exception vectors.
168  */
169 #define EXCEPTION(n, label, hdlr, xfer)         \
170         . = n;                                  \
171 label:                                          \
172         EXCEPTION_PROLOG;                       \
173         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;     \
174         xfer(n, hdlr)
176 #define EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, trap, copyee, tfer, ret)     \
177         li      r10,trap;                                       \
178         stw     r10,TRAP(r11);                                  \
179         li      r10,MSR_KERNEL;                                 \
180         copyee(r10, r9);                                        \
181         bl      tfer;                                           \
182 i##n:                                                           \
183         .long   hdlr;                                           \
184         .long   ret
186 #define COPY_EE(d, s)           rlwimi d,s,0,16,16
187 #define NOCOPY(d, s)
189 #define EXC_XFER_STD(n, hdlr)           \
190         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n, NOCOPY, transfer_to_handler_full, \
191                           ret_from_except_full)
193 #define EXC_XFER_LITE(n, hdlr)          \
194         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n+1, NOCOPY, transfer_to_handler, \
195                           ret_from_except)
197 #define EXC_XFER_EE(n, hdlr)            \
198         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n, COPY_EE, transfer_to_handler_full, \
199                           ret_from_except_full)
201 #define EXC_XFER_EE_LITE(n, hdlr)       \
202         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n+1, COPY_EE, transfer_to_handler, \
203                           ret_from_except)
205 /* System reset */
206         EXCEPTION(0x100, Reset, UnknownException, EXC_XFER_STD)
208 /* Machine check */
209         . = 0x200
210 MachineCheck:
211         EXCEPTION_PROLOG
212         mfspr r4,SPRN_DAR
213         stw r4,_DAR(r11)
214         mfspr r5,SPRN_DSISR
215         stw r5,_DSISR(r11)
216         addi r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
217         EXC_XFER_STD(0x200, MachineCheckException)
219 /* Data access exception.
220  * This is "never generated" by the MPC8xx.  We jump to it for other
221  * translation errors.
222  */
223         . = 0x300
224 DataAccess:
225         EXCEPTION_PROLOG
226         mfspr   r10,SPRN_DSISR
227         stw     r10,_DSISR(r11)
228         mr      r5,r10
229         mfspr   r4,SPRN_DAR
230         EXC_XFER_EE_LITE(0x300, handle_page_fault)
232 /* Instruction access exception.
233  * This is "never generated" by the MPC8xx.  We jump to it for other
234  * translation errors.
235  */
236         . = 0x400
237 InstructionAccess:
238         EXCEPTION_PROLOG
239         mr      r4,r12
240         mr      r5,r9
241         EXC_XFER_EE_LITE(0x400, handle_page_fault)
243 /* External interrupt */
244         EXCEPTION(0x500, HardwareInterrupt, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
246 /* Alignment exception */
247         . = 0x600
248 Alignment:
249         EXCEPTION_PROLOG
250         mfspr   r4,SPRN_DAR
251         stw     r4,_DAR(r11)
252         mfspr   r5,SPRN_DSISR
253         stw     r5,_DSISR(r11)
254         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
255         EXC_XFER_EE(0x600, AlignmentException)
257 /* Program check exception */
258         EXCEPTION(0x700, ProgramCheck, ProgramCheckException, EXC_XFER_STD)
260 /* No FPU on MPC8xx.  This exception is not supposed to happen.
262         EXCEPTION(0x800, FPUnavailable, UnknownException, EXC_XFER_STD)
264 /* Decrementer */
265         EXCEPTION(0x900, Decrementer, timer_interrupt, EXC_XFER_LITE)
267         EXCEPTION(0xa00, Trap_0a, UnknownException, EXC_XFER_EE)
268         EXCEPTION(0xb00, Trap_0b, UnknownException, EXC_XFER_EE)
270 /* System call */
271         . = 0xc00
272 SystemCall:
273         EXCEPTION_PROLOG
274         EXC_XFER_EE_LITE(0xc00, DoSyscall)
276 /* Single step - not used on 601 */
277         EXCEPTION(0xd00, SingleStep, SingleStepException, EXC_XFER_STD)
278         EXCEPTION(0xe00, Trap_0e, UnknownException, EXC_XFER_EE)
279         EXCEPTION(0xf00, Trap_0f, UnknownException, EXC_XFER_EE)
281 /* On the MPC8xx, this is a software emulation interrupt.  It occurs
282  * for all unimplemented and illegal instructions.
283  */
284         EXCEPTION(0x1000, SoftEmu, SoftwareEmulation, EXC_XFER_STD)
286         . = 0x1100
288  * For the MPC8xx, this is a software tablewalk to load the instruction
289  * TLB.  It is modelled after the example in the Motorola manual.  The task
290  * switch loads the M_TWB register with the pointer to the first level table.
291  * If we discover there is no second level table (the value is zero), the
292  * plan was to load that into the TLB, which causes another fault into the
293  * TLB Error interrupt where we can handle such problems.  However, that did
294  * not work, so if we discover there is no second level table, we restore
295  * registers and branch to the error exception.  We have to use the MD_xxx
296  * registers for the tablewalk because the equivalent MI_xxx registers
297  * only perform the attribute functions.
298  */
299 InstructionTLBMiss:
300 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
301         stw     r3, 8(r0)
302 #endif
303         DO_8xx_CPU6(0x3f80, r3)
304         mtspr   SPRN_M_TW, r10  /* Save a couple of working registers */
305         mfcr    r10
306         stw     r10, 0(r0)
307         stw     r11, 4(r0)
308         mfspr   r10, SPRN_SRR0  /* Get effective address of fault */
309         DO_8xx_CPU6(0x3780, r3)
310         mtspr   SPRN_MD_EPN, r10        /* Have to use MD_EPN for walk, MI_EPN can't */
311         mfspr   r10, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table entry address */
313         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
314          * kernel page tables.
315          */
316         andi.   r11, r10, 0x0800        /* Address >= 0x80000000 */
317         beq     3f
318         lis     r11, swapper_pg_dir@h
319         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
320         rlwimi  r10, r11, 0, 2, 19
322         lwz     r11, 0(r10)     /* Get the level 1 entry */
323         rlwinm. r10, r11,0,0,19 /* Extract page descriptor page address */
324         beq     2f              /* If zero, don't try to find a pte */
326         /* We have a pte table, so load the MI_TWC with the attributes
327          * for this "segment."
328          */
329         ori     r11,r11,1               /* Set valid bit */
330         DO_8xx_CPU6(0x2b80, r3)
331         mtspr   SPRN_MI_TWC, r11        /* Set segment attributes */
332         DO_8xx_CPU6(0x3b80, r3)
333         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11        /* Load pte table base address */
334         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC        /* ....and get the pte address */
335         lwz     r10, 0(r11)     /* Get the pte */
337         ori     r10, r10, _PAGE_ACCESSED
338         stw     r10, 0(r11)
340         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
341          * Software indicator bits 21, 22 and 28 must be clear.
342          * Software indicator bits 24, 25, 26, and 27 must be
343          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
344          * of the MMU.
345          */
346 2:      li      r11, 0x00f0
347         rlwimi  r10, r11, 0, 24, 28     /* Set 24-27, clear 28 */
348         DO_8xx_CPU6(0x2d80, r3)
349         mtspr   SPRN_MI_RPN, r10        /* Update TLB entry */
351         mfspr   r10, SPRN_M_TW  /* Restore registers */
352         lwz     r11, 0(r0)
353         mtcr    r11
354         lwz     r11, 4(r0)
355 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
356         lwz     r3, 8(r0)
357 #endif
358         rfi
360         . = 0x1200
361 DataStoreTLBMiss:
362 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
363         stw     r3, 8(r0)
364 #endif
365         DO_8xx_CPU6(0x3f80, r3)
366         mtspr   SPRN_M_TW, r10  /* Save a couple of working registers */
367         mfcr    r10
368         stw     r10, 0(r0)
369         stw     r11, 4(r0)
370         mfspr   r10, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table entry address */
372         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
373          * kernel page tables.
374          */
375         andi.   r11, r10, 0x0800
376         beq     3f
377         lis     r11, swapper_pg_dir@h
378         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
379         rlwimi  r10, r11, 0, 2, 19
381         lwz     r11, 0(r10)     /* Get the level 1 entry */
382         rlwinm. r10, r11,0,0,19 /* Extract page descriptor page address */
383         beq     2f              /* If zero, don't try to find a pte */
385         /* We have a pte table, so load fetch the pte from the table.
386          */
387         ori     r11, r11, 1     /* Set valid bit in physical L2 page */
388         DO_8xx_CPU6(0x3b80, r3)
389         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11        /* Load pte table base address */
390         mfspr   r10, SPRN_MD_TWC        /* ....and get the pte address */
391         lwz     r10, 0(r10)     /* Get the pte */
393         /* Insert the Guarded flag into the TWC from the Linux PTE.
394          * It is bit 27 of both the Linux PTE and the TWC (at least
395          * I got that right :-).  It will be better when we can put
396          * this into the Linux pgd/pmd and load it in the operation
397          * above.
398          */
399         rlwimi  r11, r10, 0, 27, 27
400         DO_8xx_CPU6(0x3b80, r3)
401         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
403         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC        /* get the pte address again */
404         ori     r10, r10, _PAGE_ACCESSED
405         stw     r10, 0(r11)
407         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
408          * Software indicator bits 21, 22 and 28 must be clear.
409          * Software indicator bits 24, 25, 26, and 27 must be
410          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
411          * of the MMU.
412          */
413 2:      li      r11, 0x00f0
414         rlwimi  r10, r11, 0, 24, 28     /* Set 24-27, clear 28 */
415         DO_8xx_CPU6(0x3d80, r3)
416         mtspr   SPRN_MD_RPN, r10        /* Update TLB entry */
418         mfspr   r10, SPRN_M_TW  /* Restore registers */
419         lwz     r11, 0(r0)
420         mtcr    r11
421         lwz     r11, 4(r0)
422 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
423         lwz     r3, 8(r0)
424 #endif
425         rfi
427 /* This is an instruction TLB error on the MPC8xx.  This could be due
428  * to many reasons, such as executing guarded memory or illegal instruction
429  * addresses.  There is nothing to do but handle a big time error fault.
430  */
431         . = 0x1300
432 InstructionTLBError:
433         b       InstructionAccess
435 /* This is the data TLB error on the MPC8xx.  This could be due to
436  * many reasons, including a dirty update to a pte.  We can catch that
437  * one here, but anything else is an error.  First, we track down the
438  * Linux pte.  If it is valid, write access is allowed, but the
439  * page dirty bit is not set, we will set it and reload the TLB.  For
440  * any other case, we bail out to a higher level function that can
441  * handle it.
442  */
443         . = 0x1400
444 DataTLBError:
445 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
446         stw     r3, 8(r0)
447 #endif
448         DO_8xx_CPU6(0x3f80, r3)
449         mtspr   SPRN_M_TW, r10  /* Save a couple of working registers */
450         mfcr    r10
451         stw     r10, 0(r0)
452         stw     r11, 4(r0)
454         /* First, make sure this was a store operation.
455         */
456         mfspr   r10, SPRN_DSISR
457         andis.  r11, r10, 0x0200        /* If set, indicates store op */
458         beq     2f
460         /* The EA of a data TLB miss is automatically stored in the MD_EPN
461          * register.  The EA of a data TLB error is automatically stored in
462          * the DAR, but not the MD_EPN register.  We must copy the 20 most
463          * significant bits of the EA from the DAR to MD_EPN before we
464          * start walking the page tables.  We also need to copy the CASID
465          * value from the M_CASID register.
466          * Addendum:  The EA of a data TLB error is _supposed_ to be stored
467          * in DAR, but it seems that this doesn't happen in some cases, such
468          * as when the error is due to a dcbi instruction to a page with a
469          * TLB that doesn't have the changed bit set.  In such cases, there
470          * does not appear to be any way  to recover the EA of the error
471          * since it is neither in DAR nor MD_EPN.  As a workaround, the
472          * _PAGE_HWWRITE bit is set for all kernel data pages when the PTEs
473          * are initialized in mapin_ram().  This will avoid the problem,
474          * assuming we only use the dcbi instruction on kernel addresses.
475          */
476         mfspr   r10, SPRN_DAR
477         rlwinm  r11, r10, 0, 0, 19
478         ori     r11, r11, MD_EVALID
479         mfspr   r10, SPRN_M_CASID
480         rlwimi  r11, r10, 0, 28, 31
481         DO_8xx_CPU6(0x3780, r3)
482         mtspr   SPRN_MD_EPN, r11
484         mfspr   r10, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table entry address */
486         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
487          * kernel page tables.
488          */
489         andi.   r11, r10, 0x0800
490         beq     3f
491         lis     r11, swapper_pg_dir@h
492         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
493         rlwimi  r10, r11, 0, 2, 19
495         lwz     r11, 0(r10)     /* Get the level 1 entry */
496         rlwinm. r10, r11,0,0,19 /* Extract page descriptor page address */
497         beq     2f              /* If zero, bail */
499         /* We have a pte table, so fetch the pte from the table.
500          */
501         ori     r11, r11, 1             /* Set valid bit in physical L2 page */
502         DO_8xx_CPU6(0x3b80, r3)
503         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11                /* Load pte table base address */
504         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC                /* ....and get the pte address */
505         lwz     r10, 0(r11)             /* Get the pte */
507         andi.   r11, r10, _PAGE_RW      /* Is it writeable? */
508         beq     2f                      /* Bail out if not */
510         /* Update 'changed', among others.
511         */
512         ori     r10, r10, _PAGE_DIRTY|_PAGE_ACCESSED|_PAGE_HWWRITE
513         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC                /* Get pte address again */
514         stw     r10, 0(r11)             /* and update pte in table */
516         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
517          * Software indicator bits 21, 22 and 28 must be clear.
518          * Software indicator bits 24, 25, 26, and 27 must be
519          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
520          * of the MMU.
521          */
522         li      r11, 0x00f0
523         rlwimi  r10, r11, 0, 24, 28     /* Set 24-27, clear 28 */
524         DO_8xx_CPU6(0x3d80, r3)
525         mtspr   SPRN_MD_RPN, r10        /* Update TLB entry */
527         mfspr   r10, SPRN_M_TW  /* Restore registers */
528         lwz     r11, 0(r0)
529         mtcr    r11
530         lwz     r11, 4(r0)
531 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
532         lwz     r3, 8(r0)
533 #endif
534         rfi
536         mfspr   r10, SPRN_M_TW  /* Restore registers */
537         lwz     r11, 0(r0)
538         mtcr    r11
539         lwz     r11, 4(r0)
540 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
541         lwz     r3, 8(r0)
542 #endif
543         b       DataAccess
545         EXCEPTION(0x1500, Trap_15, UnknownException, EXC_XFER_EE)
546         EXCEPTION(0x1600, Trap_16, UnknownException, EXC_XFER_EE)
547         EXCEPTION(0x1700, Trap_17, UnknownException, EXC_XFER_EE)
548         EXCEPTION(0x1800, Trap_18, UnknownException, EXC_XFER_EE)
549         EXCEPTION(0x1900, Trap_19, UnknownException, EXC_XFER_EE)
550         EXCEPTION(0x1a00, Trap_1a, UnknownException, EXC_XFER_EE)
551         EXCEPTION(0x1b00, Trap_1b, UnknownException, EXC_XFER_EE)
553 /* On the MPC8xx, these next four traps are used for development
554  * support of breakpoints and such.  Someday I will get around to
555  * using them.
556  */
557         EXCEPTION(0x1c00, Trap_1c, UnknownException, EXC_XFER_EE)
558         EXCEPTION(0x1d00, Trap_1d, UnknownException, EXC_XFER_EE)
559         EXCEPTION(0x1e00, Trap_1e, UnknownException, EXC_XFER_EE)
560         EXCEPTION(0x1f00, Trap_1f, UnknownException, EXC_XFER_EE)
562         . = 0x2000
564         .globl  giveup_fpu
565 giveup_fpu:
566         blr
569  * This is where the main kernel code starts.
570  */
571 start_here:
572         /* ptr to current */
573         lis     r2,init_task@h
574         ori     r2,r2,init_task@l
576         /* ptr to phys current thread */
577         tophys(r4,r2)
578         addi    r4,r4,THREAD    /* init task's THREAD */
579         mtspr   SPRN_SPRG3,r4
580         li      r3,0
581         mtspr   SPRN_SPRG2,r3   /* 0 => r1 has kernel sp */
583         /* stack */
584         lis     r1,init_thread_union@ha
585         addi    r1,r1,init_thread_union@l
586         li      r0,0
587         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
589         bl      early_init      /* We have to do this with MMU on */
592  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
593  */
594         mr      r3,r31
595         mr      r4,r30
596         mr      r5,r29
597         mr      r6,r28
598         mr      r7,r27
599         bl      machine_init
600         bl      MMU_init
603  * Go back to running unmapped so we can load up new values
604  * and change to using our exception vectors.
605  * On the 8xx, all we have to do is invalidate the TLB to clear
606  * the old 8M byte TLB mappings and load the page table base register.
607  */
608         /* The right way to do this would be to track it down through
609          * init's THREAD like the context switch code does, but this is
610          * easier......until someone changes init's static structures.
611          */
612         lis     r6, swapper_pg_dir@h
613         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
614         tophys(r6,r6)
615 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
616         lis     r4, cpu6_errata_word@h
617         ori     r4, r4, cpu6_errata_word@l
618         li      r3, 0x3980
619         stw     r3, 12(r4)
620         lwz     r3, 12(r4)
621 #endif
622         mtspr   SPRN_M_TWB, r6
623         lis     r4,2f@h
624         ori     r4,r4,2f@l
625         tophys(r4,r4)
626         li      r3,MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR)
627         mtspr   SPRN_SRR0,r4
628         mtspr   SPRN_SRR1,r3
629         rfi
630 /* Load up the kernel context */
632         SYNC                    /* Force all PTE updates to finish */
633         tlbia                   /* Clear all TLB entries */
634         sync                    /* wait for tlbia/tlbie to finish */
635         TLBSYNC                 /* ... on all CPUs */
637         /* set up the PTE pointers for the Abatron bdiGDB.
638         */
639         tovirt(r6,r6)
640         lis     r5, abatron_pteptrs@h
641         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
642         stw     r5, 0xf0(r0)    /* Must match your Abatron config file */
643         tophys(r5,r5)
644         stw     r6, 0(r5)
646 /* Now turn on the MMU for real! */
647         li      r4,MSR_KERNEL
648         lis     r3,start_kernel@h
649         ori     r3,r3,start_kernel@l
650         mtspr   SPRN_SRR0,r3
651         mtspr   SPRN_SRR1,r4
652         rfi                     /* enable MMU and jump to start_kernel */
654 /* Set up the initial MMU state so we can do the first level of
655  * kernel initialization.  This maps the first 8 MBytes of memory 1:1
656  * virtual to physical.  Also, set the cache mode since that is defined
657  * by TLB entries and perform any additional mapping (like of the IMMR).
658  * If configured to pin some TLBs, we pin the first 8 Mbytes of kernel,
659  * 24 Mbytes of data, and the 8M IMMR space.  Anything not covered by
660  * these mappings is mapped by page tables.
661  */
662 initial_mmu:
663         tlbia                   /* Invalidate all TLB entries */
664 #ifdef CONFIG_PIN_TLB
665         lis     r8, MI_RSV4I@h
666         ori     r8, r8, 0x1c00
667 #else
668         li      r8, 0
669 #endif
670         mtspr   SPRN_MI_CTR, r8 /* Set instruction MMU control */
672 #ifdef CONFIG_PIN_TLB
673         lis     r10, (MD_RSV4I | MD_RESETVAL)@h
674         ori     r10, r10, 0x1c00
675         mr      r8, r10
676 #else
677         lis     r10, MD_RESETVAL@h
678 #endif
679 #ifndef CONFIG_8xx_COPYBACK
680         oris    r10, r10, MD_WTDEF@h
681 #endif
682         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10        /* Set data TLB control */
684         /* Now map the lower 8 Meg into the TLBs.  For this quick hack,
685          * we can load the instruction and data TLB registers with the
686          * same values.
687          */
688         lis     r8, KERNELBASE@h        /* Create vaddr for TLB */
689         ori     r8, r8, MI_EVALID       /* Mark it valid */
690         mtspr   SPRN_MI_EPN, r8
691         mtspr   SPRN_MD_EPN, r8
692         li      r8, MI_PS8MEG           /* Set 8M byte page */
693         ori     r8, r8, MI_SVALID       /* Make it valid */
694         mtspr   SPRN_MI_TWC, r8
695         mtspr   SPRN_MD_TWC, r8
696         li      r8, MI_BOOTINIT         /* Create RPN for address 0 */
697         mtspr   SPRN_MI_RPN, r8         /* Store TLB entry */
698         mtspr   SPRN_MD_RPN, r8
699         lis     r8, MI_Kp@h             /* Set the protection mode */
700         mtspr   SPRN_MI_AP, r8
701         mtspr   SPRN_MD_AP, r8
703         /* Map another 8 MByte at the IMMR to get the processor
704          * internal registers (among other things).
705          */
706 #ifdef CONFIG_PIN_TLB
707         addi    r10, r10, 0x0100
708         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10
709 #endif
710         mfspr   r9, 638                 /* Get current IMMR */
711         andis.  r9, r9, 0xff80          /* Get 8Mbyte boundary */
713         mr      r8, r9                  /* Create vaddr for TLB */
714         ori     r8, r8, MD_EVALID       /* Mark it valid */
715         mtspr   SPRN_MD_EPN, r8
716         li      r8, MD_PS8MEG           /* Set 8M byte page */
717         ori     r8, r8, MD_SVALID       /* Make it valid */
718         mtspr   SPRN_MD_TWC, r8
719         mr      r8, r9                  /* Create paddr for TLB */
720         ori     r8, r8, MI_BOOTINIT|0x2 /* Inhibit cache -- Cort */
721         mtspr   SPRN_MD_RPN, r8
723 #ifdef CONFIG_PIN_TLB
724         /* Map two more 8M kernel data pages.
725         */
726         addi    r10, r10, 0x0100
727         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10
729         lis     r8, KERNELBASE@h        /* Create vaddr for TLB */
730         addis   r8, r8, 0x0080          /* Add 8M */
731         ori     r8, r8, MI_EVALID       /* Mark it valid */
732         mtspr   SPRN_MD_EPN, r8
733         li      r9, MI_PS8MEG           /* Set 8M byte page */
734         ori     r9, r9, MI_SVALID       /* Make it valid */
735         mtspr   SPRN_MD_TWC, r9
736         li      r11, MI_BOOTINIT        /* Create RPN for address 0 */
737         addis   r11, r11, 0x0080        /* Add 8M */
738         mtspr   SPRN_MD_RPN, r8
740         addis   r8, r8, 0x0080          /* Add 8M */
741         mtspr   SPRN_MD_EPN, r8
742         mtspr   SPRN_MD_TWC, r9
743         addis   r11, r11, 0x0080        /* Add 8M */
744         mtspr   SPRN_MD_RPN, r8
745 #endif
747         /* Since the cache is enabled according to the information we
748          * just loaded into the TLB, invalidate and enable the caches here.
749          * We should probably check/set other modes....later.
750          */
751         lis     r8, IDC_INVALL@h
752         mtspr   SPRN_IC_CST, r8
753         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
754         lis     r8, IDC_ENABLE@h
755         mtspr   SPRN_IC_CST, r8
756 #ifdef CONFIG_8xx_COPYBACK
757         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
758 #else
759         /* For a debug option, I left this here to easily enable
760          * the write through cache mode
761          */
762         lis     r8, DC_SFWT@h
763         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
764         lis     r8, IDC_ENABLE@h
765         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
766 #endif
767         blr
771  * Set up to use a given MMU context.
772  * r3 is context number, r4 is PGD pointer.
774  * We place the physical address of the new task page directory loaded
775  * into the MMU base register, and set the ASID compare register with
776  * the new "context."
777  */
778 _GLOBAL(set_context)
780 #ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
781         /* Context switch the PTE pointer for the Abatron BDI2000.
782          * The PGDIR is passed as second argument.
783          */
784         lis     r5, KERNELBASE@h
785         lwz     r5, 0xf0(r5)
786         stw     r4, 0x4(r5)
787 #endif
789 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
790         lis     r6, cpu6_errata_word@h
791         ori     r6, r6, cpu6_errata_word@l
792         tophys  (r4, r4)
793         li      r7, 0x3980
794         stw     r7, 12(r6)
795         lwz     r7, 12(r6)
796         mtspr   SPRN_M_TWB, r4               /* Update MMU base address */
797         li      r7, 0x3380
798         stw     r7, 12(r6)
799         lwz     r7, 12(r6)
800         mtspr   SPRN_M_CASID, r3             /* Update context */
801 #else
802         mtspr   SPRN_M_CASID,r3         /* Update context */
803         tophys  (r4, r4)
804         mtspr   SPRN_M_TWB, r4          /* and pgd */
805 #endif
806         SYNC
807         blr
809 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
810 /* It's here because it is unique to the 8xx.
811  * It is important we get called with interrupts disabled.  I used to
812  * do that, but it appears that all code that calls this already had
813  * interrupt disabled.
814  */
815         .globl  set_dec_cpu6
816 set_dec_cpu6:
817         lis     r7, cpu6_errata_word@h
818         ori     r7, r7, cpu6_errata_word@l
819         li      r4, 0x2c00
820         stw     r4, 8(r7)
821         lwz     r4, 8(r7)
822         mtspr   22, r3          /* Update Decrementer */
823         SYNC
824         blr
825 #endif
828  * We put a few things here that have to be page-aligned.
829  * This stuff goes at the beginning of the data segment,
830  * which is page-aligned.
831  */
832         .data
833         .globl  sdata
834 sdata:
835         .globl  empty_zero_page
836 empty_zero_page:
837         .space  4096
839         .globl  swapper_pg_dir
840 swapper_pg_dir:
841         .space  4096
844  * This space gets a copy of optional info passed to us by the bootstrap
845  * Used to pass parameters into the kernel like root=/dev/sda1, etc.
846  */
847         .globl  cmd_line
848 cmd_line:
849         .space  512
851 /* Room for two PTE table poiners, usually the kernel and current user
852  * pointer to their respective root page table (pgdir).
853  */
854 abatron_pteptrs:
855         .space  8
857 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
858         .globl  cpu6_errata_word
859 cpu6_errata_word:
860         .space  16
861 #endif