powerpc/fsl-booke: Fixup 64-bit PTE reading for SMP support
[linux-2.6/linux-acpi-2.6/ibm-acpi-2.6.git] / arch / powerpc / kernel / head_fsl_booke.S
blob377e0c155c95a5a904c3394451266bd8d0fede0d
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  */
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 <asm/cache.h>
43 #include "head_booke.h"
45 /* As with the other PowerPC ports, it is expected that when code
46  * execution begins here, the following registers contain valid, yet
47  * optional, information:
48  *
49  *   r3 - Board info structure pointer (DRAM, frequency, MAC address, etc.)
50  *   r4 - Starting address of the init RAM disk
51  *   r5 - Ending address of the init RAM disk
52  *   r6 - Start of kernel command line string (e.g. "mem=128")
53  *   r7 - End of kernel command line string
54  *
55  */
56         .section        .text.head, "ax"
57 _ENTRY(_stext);
58 _ENTRY(_start);
59         /*
60          * Reserve a word at a fixed location to store the address
61          * of abatron_pteptrs
62          */
63         nop
65  * Save parameters we are passed
66  */
67         mr      r31,r3
68         mr      r30,r4
69         mr      r29,r5
70         mr      r28,r6
71         mr      r27,r7
72         li      r25,0           /* phys kernel start (low) */
73         li      r24,0           /* CPU number */
74         li      r23,0           /* phys kernel start (high) */
76 /* We try to not make any assumptions about how the boot loader
77  * setup or used the TLBs.  We invalidate all mappings from the
78  * boot loader and load a single entry in TLB1[0] to map the
79  * first 64M of kernel memory.  Any boot info passed from the
80  * bootloader needs to live in this first 64M.
81  *
82  * Requirement on bootloader:
83  *  - The page we're executing in needs to reside in TLB1 and
84  *    have IPROT=1.  If not an invalidate broadcast could
85  *    evict the entry we're currently executing in.
86  *
87  *  r3 = Index of TLB1 were executing in
88  *  r4 = Current MSR[IS]
89  *  r5 = Index of TLB1 temp mapping
90  *
91  * Later in mapin_ram we will correctly map lowmem, and resize TLB1[0]
92  * if needed
93  */
95 /* 1. Find the index of the entry we're executing in */
96         bl      invstr                          /* Find our address */
97 invstr: mflr    r6                              /* Make it accessible */
98         mfmsr   r7
99         rlwinm  r4,r7,27,31,31                  /* extract MSR[IS] */
100         mfspr   r7, SPRN_PID0
101         slwi    r7,r7,16
102         or      r7,r7,r4
103         mtspr   SPRN_MAS6,r7
104         tlbsx   0,r6                            /* search MSR[IS], SPID=PID0 */
105 #ifndef CONFIG_E200
106         mfspr   r7,SPRN_MAS1
107         andis.  r7,r7,MAS1_VALID@h
108         bne     match_TLB
109         mfspr   r7,SPRN_PID1
110         slwi    r7,r7,16
111         or      r7,r7,r4
112         mtspr   SPRN_MAS6,r7
113         tlbsx   0,r6                            /* search MSR[IS], SPID=PID1 */
114         mfspr   r7,SPRN_MAS1
115         andis.  r7,r7,MAS1_VALID@h
116         bne     match_TLB
117         mfspr   r7, SPRN_PID2
118         slwi    r7,r7,16
119         or      r7,r7,r4
120         mtspr   SPRN_MAS6,r7
121         tlbsx   0,r6                            /* Fall through, we had to match */
122 #endif
123 match_TLB:
124         mfspr   r7,SPRN_MAS0
125         rlwinm  r3,r7,16,20,31                  /* Extract MAS0(Entry) */
127         mfspr   r7,SPRN_MAS1                    /* Insure IPROT set */
128         oris    r7,r7,MAS1_IPROT@h
129         mtspr   SPRN_MAS1,r7
130         tlbwe
132 /* 2. Invalidate all entries except the entry we're executing in */
133         mfspr   r9,SPRN_TLB1CFG
134         andi.   r9,r9,0xfff
135         li      r6,0                            /* Set Entry counter to 0 */
136 1:      lis     r7,0x1000                       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
137         rlwimi  r7,r6,16,4,15                   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r6) */
138         mtspr   SPRN_MAS0,r7
139         tlbre
140         mfspr   r7,SPRN_MAS1
141         rlwinm  r7,r7,0,2,31                    /* Clear MAS1 Valid and IPROT */
142         cmpw    r3,r6
143         beq     skpinv                          /* Dont update the current execution TLB */
144         mtspr   SPRN_MAS1,r7
145         tlbwe
146         isync
147 skpinv: addi    r6,r6,1                         /* Increment */
148         cmpw    r6,r9                           /* Are we done? */
149         bne     1b                              /* If not, repeat */
151         /* Invalidate TLB0 */
152         li      r6,0x04
153         tlbivax 0,r6
154         TLBSYNC
155         /* Invalidate TLB1 */
156         li      r6,0x0c
157         tlbivax 0,r6
158         TLBSYNC
160 /* 3. Setup a temp mapping and jump to it */
161         andi.   r5, r3, 0x1     /* Find an entry not used and is non-zero */
162         addi    r5, r5, 0x1
163         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
164         rlwimi  r7,r3,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r3) */
165         mtspr   SPRN_MAS0,r7
166         tlbre
168         /* grab and fixup the RPN */
169         mfspr   r6,SPRN_MAS1    /* extract MAS1[SIZE] */
170         rlwinm  r6,r6,25,27,30
171         li      r8,-1
172         addi    r6,r6,10
173         slw     r6,r8,r6        /* convert to mask */
175         bl      1f              /* Find our address */
176 1:      mflr    r7
178         mfspr   r8,SPRN_MAS3
179 #ifdef CONFIG_PHYS_64BIT
180         mfspr   r23,SPRN_MAS7
181 #endif
182         and     r8,r6,r8
183         subfic  r9,r6,-4096
184         and     r9,r9,r7
186         or      r25,r8,r9
187         ori     r8,r25,(MAS3_SX|MAS3_SW|MAS3_SR)
189         /* Just modify the entry ID and EPN for the temp mapping */
190         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
191         rlwimi  r7,r5,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r5) */
192         mtspr   SPRN_MAS0,r7
193         xori    r6,r4,1         /* Setup TMP mapping in the other Address space */
194         slwi    r6,r6,12
195         oris    r6,r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h
196         ori     r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_4K))@l
197         mtspr   SPRN_MAS1,r6
198         mfspr   r6,SPRN_MAS2
199         li      r7,0            /* temp EPN = 0 */
200         rlwimi  r7,r6,0,20,31
201         mtspr   SPRN_MAS2,r7
202         mtspr   SPRN_MAS3,r8
203         tlbwe
205         xori    r6,r4,1
206         slwi    r6,r6,5         /* setup new context with other address space */
207         bl      1f              /* Find our address */
208 1:      mflr    r9
209         rlwimi  r7,r9,0,20,31
210         addi    r7,r7,24
211         mtspr   SPRN_SRR0,r7
212         mtspr   SPRN_SRR1,r6
213         rfi
215 /* 4. Clear out PIDs & Search info */
216         li      r6,0
217         mtspr   SPRN_PID0,r6
218 #ifndef CONFIG_E200
219         mtspr   SPRN_PID1,r6
220         mtspr   SPRN_PID2,r6
221 #endif
222         mtspr   SPRN_MAS6,r6
224 /* 5. Invalidate mapping we started in */
225         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
226         rlwimi  r7,r3,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r3) */
227         mtspr   SPRN_MAS0,r7
228         tlbre
229         mfspr   r6,SPRN_MAS1
230         rlwinm  r6,r6,0,2,0     /* clear IPROT */
231         mtspr   SPRN_MAS1,r6
232         tlbwe
233         /* Invalidate TLB1 */
234         li      r9,0x0c
235         tlbivax 0,r9
236         TLBSYNC
238 /* 6. Setup KERNELBASE mapping in TLB1[0] */
239         lis     r6,0x1000               /* Set MAS0(TLBSEL) = TLB1(1), ESEL = 0 */
240         mtspr   SPRN_MAS0,r6
241         lis     r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h
242         ori     r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_64M))@l
243         mtspr   SPRN_MAS1,r6
244         li      r7,0
245         lis     r6,PAGE_OFFSET@h
246         ori     r6,r6,PAGE_OFFSET@l
247         rlwimi  r6,r7,0,20,31
248         mtspr   SPRN_MAS2,r6
249         mtspr   SPRN_MAS3,r8
250         tlbwe
252 /* 7. Jump to KERNELBASE mapping */
253         lis     r6,KERNELBASE@h
254         ori     r6,r6,KERNELBASE@l
255         rlwimi  r6,r7,0,20,31
256         lis     r7,MSR_KERNEL@h
257         ori     r7,r7,MSR_KERNEL@l
258         bl      1f                      /* Find our address */
259 1:      mflr    r9
260         rlwimi  r6,r9,0,20,31
261         addi    r6,r6,24
262         mtspr   SPRN_SRR0,r6
263         mtspr   SPRN_SRR1,r7
264         rfi                             /* start execution out of TLB1[0] entry */
266 /* 8. Clear out the temp mapping */
267         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
268         rlwimi  r7,r5,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r5) */
269         mtspr   SPRN_MAS0,r7
270         tlbre
271         mfspr   r8,SPRN_MAS1
272         rlwinm  r8,r8,0,2,0     /* clear IPROT */
273         mtspr   SPRN_MAS1,r8
274         tlbwe
275         /* Invalidate TLB1 */
276         li      r9,0x0c
277         tlbivax 0,r9
278         TLBSYNC
280         /* Establish the interrupt vector offsets */
281         SET_IVOR(0,  CriticalInput);
282         SET_IVOR(1,  MachineCheck);
283         SET_IVOR(2,  DataStorage);
284         SET_IVOR(3,  InstructionStorage);
285         SET_IVOR(4,  ExternalInput);
286         SET_IVOR(5,  Alignment);
287         SET_IVOR(6,  Program);
288         SET_IVOR(7,  FloatingPointUnavailable);
289         SET_IVOR(8,  SystemCall);
290         SET_IVOR(9,  AuxillaryProcessorUnavailable);
291         SET_IVOR(10, Decrementer);
292         SET_IVOR(11, FixedIntervalTimer);
293         SET_IVOR(12, WatchdogTimer);
294         SET_IVOR(13, DataTLBError);
295         SET_IVOR(14, InstructionTLBError);
296         SET_IVOR(15, DebugDebug);
297 #if defined(CONFIG_E500) && !defined(CONFIG_PPC_E500MC)
298         SET_IVOR(15, DebugCrit);
299 #endif
300         SET_IVOR(32, SPEUnavailable);
301         SET_IVOR(33, SPEFloatingPointData);
302         SET_IVOR(34, SPEFloatingPointRound);
303 #ifndef CONFIG_E200
304         SET_IVOR(35, PerformanceMonitor);
305 #endif
306 #ifdef CONFIG_PPC_E500MC
307         SET_IVOR(36, Doorbell);
308 #endif
310         /* Establish the interrupt vector base */
311         lis     r4,interrupt_base@h     /* IVPR only uses the high 16-bits */
312         mtspr   SPRN_IVPR,r4
314         /* Setup the defaults for TLB entries */
315         li      r2,(MAS4_TSIZED(BOOKE_PAGESZ_4K))@l
316 #ifdef CONFIG_E200
317         oris    r2,r2,MAS4_TLBSELD(1)@h
318 #endif
319         mtspr   SPRN_MAS4, r2
321 #if 0
322         /* Enable DOZE */
323         mfspr   r2,SPRN_HID0
324         oris    r2,r2,HID0_DOZE@h
325         mtspr   SPRN_HID0, r2
326 #endif
327 #ifdef CONFIG_E200
328         /* enable dedicated debug exception handling resources (Debug APU) */
329         mfspr   r2,SPRN_HID0
330         ori     r2,r2,HID0_DAPUEN@l
331         mtspr   SPRN_HID0,r2
332 #endif
334 #if !defined(CONFIG_BDI_SWITCH)
335         /*
336          * The Abatron BDI JTAG debugger does not tolerate others
337          * mucking with the debug registers.
338          */
339         lis     r2,DBCR0_IDM@h
340         mtspr   SPRN_DBCR0,r2
341         isync
342         /* clear any residual debug events */
343         li      r2,-1
344         mtspr   SPRN_DBSR,r2
345 #endif
347         /*
348          * This is where the main kernel code starts.
349          */
351         /* ptr to current */
352         lis     r2,init_task@h
353         ori     r2,r2,init_task@l
355         /* ptr to current thread */
356         addi    r4,r2,THREAD    /* init task's THREAD */
357         mtspr   SPRN_SPRG3,r4
359         /* stack */
360         lis     r1,init_thread_union@h
361         ori     r1,r1,init_thread_union@l
362         li      r0,0
363         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
365         bl      early_init
367 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
368         lis     r3,kernstart_addr@ha
369         la      r3,kernstart_addr@l(r3)
370 #ifdef CONFIG_PHYS_64BIT
371         stw     r23,0(r3)
372         stw     r25,4(r3)
373 #else
374         stw     r25,0(r3)
375 #endif
376 #endif
378         mfspr   r3,SPRN_TLB1CFG
379         andi.   r3,r3,0xfff
380         lis     r4,num_tlbcam_entries@ha
381         stw     r3,num_tlbcam_entries@l(r4)
383  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
384  */
385         mr      r3,r31
386         mr      r4,r30
387         mr      r5,r29
388         mr      r6,r28
389         mr      r7,r27
390         bl      machine_init
391         bl      MMU_init
393         /* Setup PTE pointers for the Abatron bdiGDB */
394         lis     r6, swapper_pg_dir@h
395         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
396         lis     r5, abatron_pteptrs@h
397         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
398         lis     r4, KERNELBASE@h
399         ori     r4, r4, KERNELBASE@l
400         stw     r5, 0(r4)       /* Save abatron_pteptrs at a fixed location */
401         stw     r6, 0(r5)
403         /* Let's move on */
404         lis     r4,start_kernel@h
405         ori     r4,r4,start_kernel@l
406         lis     r3,MSR_KERNEL@h
407         ori     r3,r3,MSR_KERNEL@l
408         mtspr   SPRN_SRR0,r4
409         mtspr   SPRN_SRR1,r3
410         rfi                     /* change context and jump to start_kernel */
412 /* Macros to hide the PTE size differences
414  * FIND_PTE -- walks the page tables given EA & pgdir pointer
415  *   r10 -- EA of fault
416  *   r11 -- PGDIR pointer
417  *   r12 -- free
418  *   label 2: is the bailout case
420  * if we find the pte (fall through):
421  *   r11 is low pte word
422  *   r12 is pointer to the pte
423  */
424 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
425 #define PTE_FLAGS_OFFSET        4
426 #define FIND_PTE        \
427         rlwinm  r12, r10, 13, 19, 29;   /* Compute pgdir/pmd offset */  \
428         lwzx    r11, r12, r11;          /* Get pgd/pmd entry */         \
429         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 20;     /* Extract pt base address */   \
430         beq     2f;                     /* Bail if no table */          \
431         rlwimi  r12, r10, 23, 20, 28;   /* Compute pte address */       \
432         lwz     r11, 4(r12);            /* Get pte entry */
433 #else
434 #define PTE_FLAGS_OFFSET        0
435 #define FIND_PTE        \
436         rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29;   /* Create L1 (pgdir/pmd) address */     \
437         lwz     r11, 0(r11);            /* Get L1 entry */                      \
438         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 19;     /* Extract L2 (pte) base address */     \
439         beq     2f;                     /* Bail if no table */                  \
440         rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29;   /* Compute PTE address */               \
441         lwz     r11, 0(r12);            /* Get Linux PTE */
442 #endif
445  * Interrupt vector entry code
447  * The Book E MMUs are always on so we don't need to handle
448  * interrupts in real mode as with previous PPC processors. In
449  * this case we handle interrupts in the kernel virtual address
450  * space.
452  * Interrupt vectors are dynamically placed relative to the
453  * interrupt prefix as determined by the address of interrupt_base.
454  * The interrupt vectors offsets are programmed using the labels
455  * for each interrupt vector entry.
457  * Interrupt vectors must be aligned on a 16 byte boundary.
458  * We align on a 32 byte cache line boundary for good measure.
459  */
461 interrupt_base:
462         /* Critical Input Interrupt */
463         CRITICAL_EXCEPTION(0x0100, CriticalInput, unknown_exception)
465         /* Machine Check Interrupt */
466 #ifdef CONFIG_E200
467         /* no RFMCI, MCSRRs on E200 */
468         CRITICAL_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
469 #else
470         MCHECK_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
471 #endif
473         /* Data Storage Interrupt */
474         START_EXCEPTION(DataStorage)
475         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
476         mfspr   r5,SPRN_ESR             /* Grab the ESR, save it, pass arg3 */
477         stw     r5,_ESR(r11)
478         mfspr   r4,SPRN_DEAR            /* Grab the DEAR, save it, pass arg2 */
479         andis.  r10,r5,(ESR_ILK|ESR_DLK)@h
480         bne     1f
481         EXC_XFER_EE_LITE(0x0300, handle_page_fault)
483         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
484         EXC_XFER_EE_LITE(0x0300, CacheLockingException)
486         /* Instruction Storage Interrupt */
487         INSTRUCTION_STORAGE_EXCEPTION
489         /* External Input Interrupt */
490         EXCEPTION(0x0500, ExternalInput, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
492         /* Alignment Interrupt */
493         ALIGNMENT_EXCEPTION
495         /* Program Interrupt */
496         PROGRAM_EXCEPTION
498         /* Floating Point Unavailable Interrupt */
499 #ifdef CONFIG_PPC_FPU
500         FP_UNAVAILABLE_EXCEPTION
501 #else
502 #ifdef CONFIG_E200
503         /* E200 treats 'normal' floating point instructions as FP Unavail exception */
504         EXCEPTION(0x0800, FloatingPointUnavailable, program_check_exception, EXC_XFER_EE)
505 #else
506         EXCEPTION(0x0800, FloatingPointUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
507 #endif
508 #endif
510         /* System Call Interrupt */
511         START_EXCEPTION(SystemCall)
512         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
513         EXC_XFER_EE_LITE(0x0c00, DoSyscall)
515         /* Auxillary Processor Unavailable Interrupt */
516         EXCEPTION(0x2900, AuxillaryProcessorUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
518         /* Decrementer Interrupt */
519         DECREMENTER_EXCEPTION
521         /* Fixed Internal Timer Interrupt */
522         /* TODO: Add FIT support */
523         EXCEPTION(0x3100, FixedIntervalTimer, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
525         /* Watchdog Timer Interrupt */
526 #ifdef CONFIG_BOOKE_WDT
527         CRITICAL_EXCEPTION(0x3200, WatchdogTimer, WatchdogException)
528 #else
529         CRITICAL_EXCEPTION(0x3200, WatchdogTimer, unknown_exception)
530 #endif
532         /* Data TLB Error Interrupt */
533         START_EXCEPTION(DataTLBError)
534         mtspr   SPRN_SPRG0, r10         /* Save some working registers */
535         mtspr   SPRN_SPRG1, r11
536         mtspr   SPRN_SPRG4W, r12
537         mtspr   SPRN_SPRG5W, r13
538         mfcr    r11
539         mtspr   SPRN_SPRG7W, r11
540         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
542         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
543          * kernel page tables.
544          */
545         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
546         cmplw   5, r10, r11
547         blt     5, 3f
548         lis     r11, swapper_pg_dir@h
549         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
551         mfspr   r12,SPRN_MAS1           /* Set TID to 0 */
552         rlwinm  r12,r12,0,16,1
553         mtspr   SPRN_MAS1,r12
555         b       4f
557         /* Get the PGD for the current thread */
559         mfspr   r11,SPRN_SPRG3
560         lwz     r11,PGDIR(r11)
563         /* Mask of required permission bits. Note that while we
564          * do copy ESR:ST to _PAGE_RW position as trying to write
565          * to an RO page is pretty common, we don't do it with
566          * _PAGE_DIRTY. We could do it, but it's a fairly rare
567          * event so I'd rather take the overhead when it happens
568          * rather than adding an instruction here. We should measure
569          * whether the whole thing is worth it in the first place
570          * as we could avoid loading SPRN_ESR completely in the first
571          * place...
572          *
573          * TODO: Is it worth doing that mfspr & rlwimi in the first
574          *       place or can we save a couple of instructions here ?
575          */
576         mfspr   r12,SPRN_ESR
577         li      r13,_PAGE_PRESENT|_PAGE_ACCESSED
578         rlwimi  r13,r12,11,29,29
580         FIND_PTE
581         andc.   r13,r13,r11             /* Check permission */
583 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
584 #ifdef CONFIG_SMP
585         subf    r10,r11,r12             /* create false data dep */
586         lwzx    r13,r11,r10             /* Get upper pte bits */
587 #else
588         lwz     r13,0(r12)              /* Get upper pte bits */
589 #endif
590 #endif
592         bne     2f                      /* Bail if permission/valid mismach */
594         /* Jump to common tlb load */
595         b       finish_tlb_load
597         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
598          * and call the heavyweights to help us out.
599          */
600         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
601         mtcr    r11
602         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
603         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
604         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
605         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
606         b       DataStorage
608         /* Instruction TLB Error Interrupt */
609         /*
610          * Nearly the same as above, except we get our
611          * information from different registers and bailout
612          * to a different point.
613          */
614         START_EXCEPTION(InstructionTLBError)
615         mtspr   SPRN_SPRG0, r10         /* Save some working registers */
616         mtspr   SPRN_SPRG1, r11
617         mtspr   SPRN_SPRG4W, r12
618         mtspr   SPRN_SPRG5W, r13
619         mfcr    r11
620         mtspr   SPRN_SPRG7W, r11
621         mfspr   r10, SPRN_SRR0          /* Get faulting address */
623         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
624          * kernel page tables.
625          */
626         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
627         cmplw   5, r10, r11
628         blt     5, 3f
629         lis     r11, swapper_pg_dir@h
630         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
632         mfspr   r12,SPRN_MAS1           /* Set TID to 0 */
633         rlwinm  r12,r12,0,16,1
634         mtspr   SPRN_MAS1,r12
636         b       4f
638         /* Get the PGD for the current thread */
640         mfspr   r11,SPRN_SPRG3
641         lwz     r11,PGDIR(r11)
644         /* Make up the required permissions */
645         li      r13,_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_HWEXEC
647         FIND_PTE
648         andc.   r13,r13,r11             /* Check permission */
650 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
651 #ifdef CONFIG_SMP
652         subf    r10,r11,r12             /* create false data dep */
653         lwzx    r13,r11,r10             /* Get upper pte bits */
654 #else
655         lwz     r13,0(r12)              /* Get upper pte bits */
656 #endif
657 #endif
659         bne     2f                      /* Bail if permission mismach */
661 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
662         lwz     r13,0(r12)
663 #endif
665         /* Jump to common TLB load point */
666         b       finish_tlb_load
669         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
670          * and call the heavyweights to help us out.
671          */
672         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
673         mtcr    r11
674         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
675         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
676         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
677         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
678         b       InstructionStorage
680 #ifdef CONFIG_SPE
681         /* SPE Unavailable */
682         START_EXCEPTION(SPEUnavailable)
683         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
684         bne     load_up_spe
685         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
686         EXC_XFER_EE_LITE(0x2010, KernelSPE)
687 #else
688         EXCEPTION(0x2020, SPEUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
689 #endif /* CONFIG_SPE */
691         /* SPE Floating Point Data */
692 #ifdef CONFIG_SPE
693         EXCEPTION(0x2030, SPEFloatingPointData, SPEFloatingPointException, EXC_XFER_EE);
694 #else
695         EXCEPTION(0x2040, SPEFloatingPointData, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
696 #endif /* CONFIG_SPE */
698         /* SPE Floating Point Round */
699         EXCEPTION(0x2050, SPEFloatingPointRound, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
701         /* Performance Monitor */
702         EXCEPTION(0x2060, PerformanceMonitor, performance_monitor_exception, EXC_XFER_STD)
704 #ifdef CONFIG_PPC_E500MC
705         EXCEPTION(0x2070, Doorbell, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
706 #endif
708         /* Debug Interrupt */
709         DEBUG_DEBUG_EXCEPTION
710 #if defined(CONFIG_E500) && !defined(CONFIG_PPC_E500MC)
711         DEBUG_CRIT_EXCEPTION
712 #endif
715  * Local functions
716  */
719  * Both the instruction and data TLB miss get to this
720  * point to load the TLB.
721  *      r10 - available to use
722  *      r11 - TLB (info from Linux PTE)
723  *      r12 - available to use
724  *      r13 - upper bits of PTE (if PTE_64BIT) or available to use
725  *      CR5 - results of addr >= PAGE_OFFSET
726  *      MAS0, MAS1 - loaded with proper value when we get here
727  *      MAS2, MAS3 - will need additional info from Linux PTE
728  *      Upon exit, we reload everything and RFI.
729  */
730 finish_tlb_load:
731         /*
732          * We set execute, because we don't have the granularity to
733          * properly set this at the page level (Linux problem).
734          * Many of these bits are software only.  Bits we don't set
735          * here we (properly should) assume have the appropriate value.
736          */
738         mfspr   r12, SPRN_MAS2
739 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
740         rlwimi  r12, r11, 26, 24, 31    /* extract ...WIMGE from pte */
741 #else
742         rlwimi  r12, r11, 26, 27, 31    /* extract WIMGE from pte */
743 #endif
744         mtspr   SPRN_MAS2, r12
746         li      r10, (_PAGE_HWEXEC | _PAGE_PRESENT)
747         rlwimi  r10, r11, 31, 29, 29    /* extract _PAGE_DIRTY into SW */
748         and     r12, r11, r10
749         andi.   r10, r11, _PAGE_USER    /* Test for _PAGE_USER */
750         slwi    r10, r12, 1
751         or      r10, r10, r12
752         iseleq  r12, r12, r10
753         
754 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
755 2:      rlwimi  r12, r13, 24, 0, 7      /* grab RPN[32:39] */
756         rlwimi  r12, r11, 24, 8, 19     /* grab RPN[40:51] */
757         mtspr   SPRN_MAS3, r12
758 BEGIN_FTR_SECTION
759         srwi    r10, r13, 8             /* grab RPN[8:31] */
760         mtspr   SPRN_MAS7, r10
761 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_BIG_PHYS)
762 #else
763 2:      rlwimi  r11, r12, 0, 20, 31     /* Extract RPN from PTE and merge with perms */
764         mtspr   SPRN_MAS3, r11
765 #endif
766 #ifdef CONFIG_E200
767         /* Round robin TLB1 entries assignment */
768         mfspr   r12, SPRN_MAS0
770         /* Extract TLB1CFG(NENTRY) */
771         mfspr   r11, SPRN_TLB1CFG
772         andi.   r11, r11, 0xfff
774         /* Extract MAS0(NV) */
775         andi.   r13, r12, 0xfff
776         addi    r13, r13, 1
777         cmpw    0, r13, r11
778         addi    r12, r12, 1
780         /* check if we need to wrap */
781         blt     7f
783         /* wrap back to first free tlbcam entry */
784         lis     r13, tlbcam_index@ha
785         lwz     r13, tlbcam_index@l(r13)
786         rlwimi  r12, r13, 0, 20, 31
788         mtspr   SPRN_MAS0,r12
789 #endif /* CONFIG_E200 */
791         tlbwe
793         /* Done...restore registers and get out of here.  */
794         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
795         mtcr    r11
796         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
797         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
798         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
799         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
800         rfi                                     /* Force context change */
802 #ifdef CONFIG_SPE
803 /* Note that the SPE support is closely modeled after the AltiVec
804  * support.  Changes to one are likely to be applicable to the
805  * other!  */
806 load_up_spe:
808  * Disable SPE for the task which had SPE previously,
809  * and save its SPE registers in its thread_struct.
810  * Enables SPE for use in the kernel on return.
811  * On SMP we know the SPE units are free, since we give it up every
812  * switch.  -- Kumar
813  */
814         mfmsr   r5
815         oris    r5,r5,MSR_SPE@h
816         mtmsr   r5                      /* enable use of SPE now */
817         isync
819  * For SMP, we don't do lazy SPE switching because it just gets too
820  * horrendously complex, especially when a task switches from one CPU
821  * to another.  Instead we call giveup_spe in switch_to.
822  */
823 #ifndef CONFIG_SMP
824         lis     r3,last_task_used_spe@ha
825         lwz     r4,last_task_used_spe@l(r3)
826         cmpi    0,r4,0
827         beq     1f
828         addi    r4,r4,THREAD    /* want THREAD of last_task_used_spe */
829         SAVE_32EVRS(0,r10,r4)
830         evxor   evr10, evr10, evr10     /* clear out evr10 */
831         evmwumiaa evr10, evr10, evr10   /* evr10 <- ACC = 0 * 0 + ACC */
832         li      r5,THREAD_ACC
833         evstddx evr10, r4, r5           /* save off accumulator */
834         lwz     r5,PT_REGS(r4)
835         lwz     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
836         lis     r10,MSR_SPE@h
837         andc    r4,r4,r10       /* disable SPE for previous task */
838         stw     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
840 #endif /* !CONFIG_SMP */
841         /* enable use of SPE after return */
842         oris    r9,r9,MSR_SPE@h
843         mfspr   r5,SPRN_SPRG3           /* current task's THREAD (phys) */
844         li      r4,1
845         li      r10,THREAD_ACC
846         stw     r4,THREAD_USED_SPE(r5)
847         evlddx  evr4,r10,r5
848         evmra   evr4,evr4
849         REST_32EVRS(0,r10,r5)
850 #ifndef CONFIG_SMP
851         subi    r4,r5,THREAD
852         stw     r4,last_task_used_spe@l(r3)
853 #endif /* !CONFIG_SMP */
854         /* restore registers and return */
855 2:      REST_4GPRS(3, r11)
856         lwz     r10,_CCR(r11)
857         REST_GPR(1, r11)
858         mtcr    r10
859         lwz     r10,_LINK(r11)
860         mtlr    r10
861         REST_GPR(10, r11)
862         mtspr   SPRN_SRR1,r9
863         mtspr   SPRN_SRR0,r12
864         REST_GPR(9, r11)
865         REST_GPR(12, r11)
866         lwz     r11,GPR11(r11)
867         rfi
870  * SPE unavailable trap from kernel - print a message, but let
871  * the task use SPE in the kernel until it returns to user mode.
872  */
873 KernelSPE:
874         lwz     r3,_MSR(r1)
875         oris    r3,r3,MSR_SPE@h
876         stw     r3,_MSR(r1)     /* enable use of SPE after return */
877         lis     r3,87f@h
878         ori     r3,r3,87f@l
879         mr      r4,r2           /* current */
880         lwz     r5,_NIP(r1)
881         bl      printk
882         b       ret_from_except
883 87:     .string "SPE used in kernel  (task=%p, pc=%x)  \n"
884         .align  4,0
886 #endif /* CONFIG_SPE */
889  * Global functions
890  */
893  * extern void loadcam_entry(unsigned int index)
895  * Load TLBCAM[index] entry in to the L2 CAM MMU
896  */
897 _GLOBAL(loadcam_entry)
898         lis     r4,TLBCAM@ha
899         addi    r4,r4,TLBCAM@l
900         mulli   r5,r3,20
901         add     r3,r5,r4
902         lwz     r4,0(r3)
903         mtspr   SPRN_MAS0,r4
904         lwz     r4,4(r3)
905         mtspr   SPRN_MAS1,r4
906         lwz     r4,8(r3)
907         mtspr   SPRN_MAS2,r4
908         lwz     r4,12(r3)
909         mtspr   SPRN_MAS3,r4
910         tlbwe
911         isync
912         blr
915  * extern void giveup_altivec(struct task_struct *prev)
917  * The e500 core does not have an AltiVec unit.
918  */
919 _GLOBAL(giveup_altivec)
920         blr
922 #ifdef CONFIG_SPE
924  * extern void giveup_spe(struct task_struct *prev)
926  */
927 _GLOBAL(giveup_spe)
928         mfmsr   r5
929         oris    r5,r5,MSR_SPE@h
930         mtmsr   r5                      /* enable use of SPE now */
931         isync
932         cmpi    0,r3,0
933         beqlr-                          /* if no previous owner, done */
934         addi    r3,r3,THREAD            /* want THREAD of task */
935         lwz     r5,PT_REGS(r3)
936         cmpi    0,r5,0
937         SAVE_32EVRS(0, r4, r3)
938         evxor   evr6, evr6, evr6        /* clear out evr6 */
939         evmwumiaa evr6, evr6, evr6      /* evr6 <- ACC = 0 * 0 + ACC */
940         li      r4,THREAD_ACC
941         evstddx evr6, r4, r3            /* save off accumulator */
942         mfspr   r6,SPRN_SPEFSCR
943         stw     r6,THREAD_SPEFSCR(r3)   /* save spefscr register value */
944         beq     1f
945         lwz     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
946         lis     r3,MSR_SPE@h
947         andc    r4,r4,r3                /* disable SPE for previous task */
948         stw     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
950 #ifndef CONFIG_SMP
951         li      r5,0
952         lis     r4,last_task_used_spe@ha
953         stw     r5,last_task_used_spe@l(r4)
954 #endif /* !CONFIG_SMP */
955         blr
956 #endif /* CONFIG_SPE */
959  * extern void giveup_fpu(struct task_struct *prev)
961  * Not all FSL Book-E cores have an FPU
962  */
963 #ifndef CONFIG_PPC_FPU
964 _GLOBAL(giveup_fpu)
965         blr
966 #endif
969  * extern void abort(void)
971  * At present, this routine just applies a system reset.
972  */
973 _GLOBAL(abort)
974         li      r13,0
975         mtspr   SPRN_DBCR0,r13          /* disable all debug events */
976         isync
977         mfmsr   r13
978         ori     r13,r13,MSR_DE@l        /* Enable Debug Events */
979         mtmsr   r13
980         isync
981         mfspr   r13,SPRN_DBCR0
982         lis     r13,(DBCR0_IDM|DBCR0_RST_CHIP)@h
983         mtspr   SPRN_DBCR0,r13
984         isync
986 _GLOBAL(set_context)
988 #ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
989         /* Context switch the PTE pointer for the Abatron BDI2000.
990          * The PGDIR is the second parameter.
991          */
992         lis     r5, abatron_pteptrs@h
993         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
994         stw     r4, 0x4(r5)
995 #endif
996         mtspr   SPRN_PID,r3
997         isync                   /* Force context change */
998         blr
1000 _GLOBAL(flush_dcache_L1)
1001         mfspr   r3,SPRN_L1CFG0
1003         rlwinm  r5,r3,9,3       /* Extract cache block size */
1004         twlgti  r5,1            /* Only 32 and 64 byte cache blocks
1005                                  * are currently defined.
1006                                  */
1007         li      r4,32
1008         subfic  r6,r5,2         /* r6 = log2(1KiB / cache block size) -
1009                                  *      log2(number of ways)
1010                                  */
1011         slw     r5,r4,r5        /* r5 = cache block size */
1013         rlwinm  r7,r3,0,0xff    /* Extract number of KiB in the cache */
1014         mulli   r7,r7,13        /* An 8-way cache will require 13
1015                                  * loads per set.
1016                                  */
1017         slw     r7,r7,r6
1019         /* save off HID0 and set DCFA */
1020         mfspr   r8,SPRN_HID0
1021         ori     r9,r8,HID0_DCFA@l
1022         mtspr   SPRN_HID0,r9
1023         isync
1025         lis     r4,KERNELBASE@h
1026         mtctr   r7
1028 1:      lwz     r3,0(r4)        /* Load... */
1029         add     r4,r4,r5
1030         bdnz    1b
1032         msync
1033         lis     r4,KERNELBASE@h
1034         mtctr   r7
1036 1:      dcbf    0,r4            /* ...and flush. */
1037         add     r4,r4,r5
1038         bdnz    1b
1039         
1040         /* restore HID0 */
1041         mtspr   SPRN_HID0,r8
1042         isync
1044         blr
1047  * We put a few things here that have to be page-aligned. This stuff
1048  * goes at the beginning of the data segment, which is page-aligned.
1049  */
1050         .data
1051         .align  12
1052         .globl  sdata
1053 sdata:
1054         .globl  empty_zero_page
1055 empty_zero_page:
1056         .space  4096
1057         .globl  swapper_pg_dir
1058 swapper_pg_dir:
1059         .space  PGD_TABLE_SIZE
1062  * Room for two PTE pointers, usually the kernel and current user pointers
1063  * to their respective root page table.
1064  */
1065 abatron_pteptrs:
1066         .space  8